如今,LiDAR經常用于創建所處空間的三維模型。自主導航是使用LiDAR系統生成的點云數據的應用之一。微型LiDAR系統甚至能夠嵌入在手機大小的設備中。LiDAR 在現實世界中如何發揮作用,自主導航中的態勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應用。任何移動車輛的態勢感知系統都需要同樣了解其周圍的靜止和移動物體。例如,雷達技術長期以來用于探測飛機。對于地面車輛,已經發現LiDAR非常有用,因為它能夠確定物體的距離并且在方向性上非常精確。探測光束能夠在角度上精確定向并快速掃描,據此創建三維模型點云數據。因為車輛周圍的情況是高度動態的,所以快速掃描能力對這類應用至關重要。覽沃 Mid - 360 體積小巧,可為 10cm 小盲區,嵌入式安裝實現無盲區覆蓋。吉林量子雷達激光雷達
發射模組:Flash激光雷達采用的是垂直腔面發射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL),比其他激光器更小、更輕、更耐用、更快、更易于制造,并且功率效率更高。接收模組:Flash激光雷達的性能主要取決于焦平面探測器陣列的靈敏度。焦平面探測器陣列可使用PIN型光電探測器,在探測器前端加上透鏡單元并采用高性能讀出電路,可實現短距離探測。對于遠距離探測需求,需要使用到雪崩型光電探測器,其探測的靈敏度高,可實現單光子探測,基于APD的面陣探測器具有遠距離單幅成像、易于小型化等優點。優點:一次性實現全局成像來完成探測,無需考慮運動補償;無掃描器件,成像速度快;集成度高,體積小;芯片級工藝,適合量產;全固態優勢,易過車規缺點:激光功率受限,探測距離近;抗干擾能力差;角分辨率低浙江livox激光雷達激光雷達在智能機器人導航中發揮著至關重要的作用。
目前,由于MEMS上游供應鏈已經相對成熟,比如Luminar的MEMS半固態激光雷達已將制造成本降低到了500-1000美元,使規模量產成為了可能。國內方面,速騰聚創和廣汽埃安、威馬、極氪等11家車企建立了合作,同時其產品「RS-LiDAR-M1」已于2020年12月開始批量出貨,成為全球頭一款批量交付的車規級MEMS激光雷達。海外方面,Luminar在全球范圍內已擁有50多位行業合作伙伴,其中包括沃爾沃、上汽飛凡汽車、小馬智行等。半固態—轉鏡式激光雷達,轉鏡式激光雷達與MEMS激光雷達差異在于,前者的掃描鏡是圍繞著圓心旋轉,后者則是圍繞著某條直徑上下振動。相比之下,轉鏡式激光雷達的功耗更低,散熱難度更低,因而也更容易擁有比較高的可靠性。
泛光面陣式(FLASH),泛光面陣式是目前全固態激光雷達中較主流的技術,其原理也就是快閃,它不像 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。我們以目前較為成熟的車載 MEMS 式激光雷達為例,講解其關鍵的硬件參數。這主要是因為激光發射器和接收器不能做在一起導致的,此方案本身便存在小量的誤差。現在很多方案,都是向著共軸努力。激光雷達的測距精度,隨著距離的變化而變化。激光雷達能夠快速捕獲運動目標的動態信息。
關于實際量程:雷達對特定目標的實際量程會受到如下因素的影響:1、目標漫反射率,目標漫反射率不但與材質有關,也與表面朝向有關。目標漫反射率越高,實際量程就越遠;2、反射面積,目標表面被激光光斑覆蓋的面積。覆蓋面積越大,實際測量距離越遠;3、透光罩臟污程度,雷達的透光罩臟污會造成透光性能下降,透光性能下降得越多,測量能力越差,透光率下降至 60%時,測量能力可能完全失效;4、大氣條件,雷達的實際測量能力同時受到大氣條件的影響,特別是在戶外工作時。大氣的光傳播能力越差,雷達的實際測量能力越低。在極端天氣條件 (例如濃霧)下,測量能力會完全失效。激光雷達在災害救援中提供了準確的現場信息支持。吉林量子雷達激光雷達
激光雷達的智能化校準功能減少了人工干預的需要。吉林量子雷達激光雷達
優劣勢分析,優勢:MEMS激光雷達因為擺脫了笨重的「旋轉電機」和「掃描鏡」等機械運動裝置,去除了金屬機械結構部件,同時配備的是毫米級的微振鏡,這較大程度上減少了MEMS激光雷達的尺寸,與傳統的光學掃描鏡相比,在光學、機械性能和功耗方面表現更為突出。其次,得益于激光收發單元的數量的減少,同時MEMS振鏡整體結構所使用的硅基材料還有降價空間,因此MEMS激光雷達的整體成本有望進一步降低。劣勢:MEMS激光雷達的「微振鏡」屬于振動敏感性器件,同時硅基MEMS的懸臂梁結構非常脆弱,外界的振動或沖擊極易直接致其斷裂,車載環境很容易對其使用壽命和工作穩定性產生影響。吉林量子雷達激光雷達