車聯網+機器人,智慧城市、車聯網等場景有助于催生路側激光雷達市場成長。世界范圍來看,中國車聯網發展速度較快,戰略化程度較高。2020 年 2 月,國家發展革新委、工信部、科技部等 11 個部委聯合印發《智能汽車創新發展戰略》,提出到 2025 年,車用無線通信網絡(LTE-V2X 等)實現區域覆蓋,新一代車用無線通信網絡(5G-V2X)逐步開展應用,高精度時空基準服務網絡實現全覆蓋。激光雷達結合智能算法,能夠提供高精度的位置、形狀、姿態等信息,實現對交通狀況進行全局性的精確把控,對車路協同功能的實現至關重要。隨著智能城市、智能交通項目的落地,未來該市場對激光雷達的需求將呈現穩定增長態勢。激光雷達在考古發掘中用于繪制遺址的三維模型。云南軌道交通激光雷達
激光雷達的構成與分類:激光雷達的構成,激光雷達發展到現在,其結構精密且復雜,主要由激光系統、接收系統、信號處理單元和掃描模塊四大主要組件構成。激光器以脈沖的方式點亮發射激光,照射到障礙物后對物體進行3D掃描,反射光線經由鏡頭組匯聚到接收器上。信號處理單元負責控制激光器的發射,并將接收到的模擬信號轉為數字信號,然后進入主控芯片進行數據的處理和計算。進一步的,我們可以根據以下指標判斷激光雷達的好壞。視場角,視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍,分為水平視場角和垂直視場角,視場角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。毫米波激光雷達現貨直發憑借超廣 FOV,覽沃 Mid - 360 讓移動機器人對復雜 3D 環境了如指掌。
優劣勢分析:優點:FLASH激光雷達較大的優勢在于可以一次性實現全局成像來完成探測,且成像速度快。體積小,易安裝,易融入車的整體外觀設計。設計簡潔,元件極少,成本低。信號處理電路簡單,消耗運算資源少,整體成本低。刷新頻率可高達3MHz,是傳統攝像頭的10萬倍,實時性好,因此易過車規。缺點:不過FLASH激光單點面積比掃描型激光單點大,因此其功率密度較低,進而影響到探測精度和探測距離(低于50米)。要改善其性能,需要使用功率更大的激光器,或更先進的激光發射陣列,讓發光單元按一定模式導通點亮,以取得掃描器的效果。
當三維點較為稠密的時候,可以像視覺一樣提取特征點和其周圍的描述子,主要通過選擇幾何屬性(如法線和曲率)比較有區分度的點,在計算其局部鄰域的幾何屬性的統計得到關鍵點的描述子,而當處理目前市面上的激光雷達得到的單幀點云數據時,由于點云較為稀疏,主要依靠每個激光器在掃描時得到的環線根據曲率得到特征點。而有了兩幀點云的數據根據配準得到了相對位姿變換關系后,我們便可以利用激光雷達傳感器獲得的數據來估計載體物體的位姿隨時間的變化而改變的關系。比如我們可以利用當前幀和上一幀數據進行匹配,或者當前幀和累計堆疊出來的子地圖進行匹配,得到位姿變換關系,從而實現里程計的作用。海洋探測中激光雷達測量海底地貌,支持海洋資源開發。
分類,激光雷達按結構不同大致可以分為:機械旋轉激光雷達、混合半固態激光雷達和全固態激光雷達(Flash快閃和OPA相控陣,統稱為非掃描式)。(一)機械旋轉激光雷達,機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉實現橫向360度的覆蓋面,通過內部鏡片實現垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩定的特點,所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型,雷達在車頂不停的在旋轉完成橫向掃描,靠增加激光束,實現縱向寬泛的掃描。(二)混合半固態激光雷達。按照掃描方式分為:轉鏡、硅基MEMS、振鏡+轉鏡、旋轉透射棱鏡。考古發掘使用激光雷達掃描遺址,助力文物保護研究。吉林Horizon激光雷達
Mid - 360 距離探測可為 10cm,小盲區助力嵌入式無盲區安裝。云南軌道交通激光雷達
測距準度:激光雷達探測得到距離數據與真值之間的差距,準度越高表示測量結果與真實數據符合程度越高。點頻:激光雷達每秒完成探測并獲取的探測點的數目。抗干擾:激光雷達對工作同一環境下、采用相同激光波段的其他激光雷達的干擾信號的抵抗能力,抗干擾能力越強說明在多臺激光雷達共同工作的條件下產生的噪點率越低功耗:激光雷達系統工作狀態下所消耗的電功率。激光雷達線數:一般指激光雷達垂直方向上的測量線的數量,對于一定的角度范圍,線數越多表示角度分辨率越高,對目標物的細節分辨能力越強。云南軌道交通激光雷達