激光雷達,也稱光學雷達(LIght Detection And Ranging)是激光探測與測距系統的簡稱,它通過測定傳感器發射器與目標物體之間的傳播距離,分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,從而呈現出目標物精確的三維結構信息。自上世紀60年代激光被發明不久,激光雷達就大規模發展起來。而測距原理上目前主要以飛行時間(time of flight)法為主,利用發射器發射的脈沖信號和接收器接受到的反射脈沖信號的時間間隔來計算和目標物體的距離。在安全監控領域,激光雷達能有效識別入侵者并觸發警報。四川激光雷達制造
激光雷達的應用:1、水下地形測量,我們通常使用測深探測(或聲納)進行水下調查。聲納發出砰砰聲并接收回聲。與LiDAR類似,它通過測量回波經過的時間來計算距離。測深激光雷達與機載激光雷達不同,它使用綠色波長,通過使用這種波長,水下測繪可以一直測量到水底。同樣,河流和測深調查能夠繪制陸地和水生系統的地圖。2、洪水預警,通過使用LiDAR測量地表,水文學家可以建立數字高程模型。從這里,使用者可以在洪水發生之前繪制出容易被淹沒的區域。在這方面,激光雷達可以提供洪水預警系統,保障居民生命財產安全。保險公司也可以使用這些數據收取更高的保費,這只是保險業中用于評估風險的眾多GIS應用程序之一。深圳高精度激光雷達覽沃 Mid - 360 混合固態技術,成就 360° 全向超大視場角優越性能。
應用層面,目前暫無車規級量產案例,OPA方案的表示企業為Quanergy。2021年8月,Quanergy對其OPA固達態激光雷達S3系列完成駕駛實測演示。測試結果顯示,S3系列固態激光雷達可以提供超過10萬小時的平均無故障時間(MTBF),在全光照下實現100米的探測性能,大規模量產后的目標價格為500美元。由于結構簡單,Flash閃光激光雷達是目前純固態激光雷達較主流的技術方案。但是由于短時間內發射大面積的激光,因此在探測精度和探測距離上會受到較大的影響,主要用于較低速的無人駕駛車輛,例如無人外賣車、無人物流車等,對探測距離要求較低的自動駕駛解決方案中。
激光雷達的市場概況:全球市場概況,激光雷達過去用于工業測繪、氣象監測等領域,未來車載領域將成為較重要細分。氣象監測、地形測繪與車載、機器人領域對激光雷達的技術要求不同,分屬不同細分市場。下游需求刺激行業快速發展,激光雷達市場規模有望達百億美元。受益于無人駕駛、高級輔助駕駛(ADAS)和服務機器人領域的需求,有望迎來高速增長期。據Velodyne預測,2022年智能駕駛將占總市場規模的60.5%,成為激光雷達產業較大的增長極,工業、無人機、機器人領域各占比24.4%、8.4%、4.2%。激光雷達的智能化校準功能減少了人工干預的需要。
工作原理,Flash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達的原理也是快閃,不像MEMS或OPA的方案會去進行掃描,而是短時間直接發射出一大片覆蓋探測區域的激光,再以高度靈敏的接收器,來完成對環境周圍圖像的繪制。因此,Flash固態激光雷達屬于非掃描式雷達,發射面陣光,是以2維或3維圖像為重點輸出內容的激光雷達。某種意義上,它有些類似于黑夜中的照相機,光源由自己主動發出。Flash激光雷達的成像原理是發射大面積激光一次照亮整個場景,然后使用多個傳感器接收檢測和反射光。但較大的問題是,這種工作模式需要非常高的激光功率。激光雷達的掃描速度快,提高了數據處理效率。mid-40激光雷達廠商
激光雷達的輕便設計使其便于攜帶和操作。四川激光雷達制造
視場角與分辨率,激光雷達視場角分為水平視場角和垂直視場角,水平視場角即為在水平方向上可以觀測的角度范圍,旋轉式激光雷達旋轉一周為 360°,所以水平視場角為 360°。垂直視場角為在垂直方向上可以觀測的角度,一般為 40°。而它并不是對稱均勻分布的,因為我們主要是需要掃描路面上的障礙物,而不是把激光打向天空,為了良好的利用激光,因此激光光束會盡量向下偏置一定的角度。并且為了達到既檢測到障礙物,同時把激光束集中到中間感興趣的部分,來更好的檢測車輛,激光雷達的光束不是垂直均勻分布的,而是中間密,兩邊疏。 可以看到激光雷達的有一定的偏置,向上的角度為 15°,向下的為 25°,并且激光光束中間密集,兩邊稀疏。四川激光雷達制造