半固態-棱鏡式激光雷達,無人機廠商大疆孵化覽沃科技(Livox)入局激光雷達,便是采用的棱鏡式掃描方案,大疆利用其在無人機領域積累的電機精確調控技術及自動化產線,有信心克服棱鏡軸承或襯套壽命的難題,也為其激光雷達技術構筑護城河。工作原理,棱鏡式激光雷達也稱為雙楔形棱鏡式激光雷達,內部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發生一次偏轉,通過第二個楔形棱鏡后再一次發生偏轉。控制兩面棱鏡的相對轉速便可以控制激光束的掃描形態。與前面提到的掃描形式不同,棱鏡激光雷達累積的掃描圖案形狀狀若菊花,而并非一行一列的點云狀態。這樣的好處是只要相對速度控制得當,在同一位置長時間掃描幾乎可以覆蓋整個區域。激光雷達在物流領域提高了貨物分揀和配送的效率。北京單線激光雷達供應
對于激光的波長,目前主要使用使用波長為905nm和1550nm的激光發射器,波長為1550nm的光線不容易在人眼液體中傳輸。故1550nm可在保證安全的前提下較大程度上提高發射功率。大功率能得到更遠的探測距離,長波長也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs,目前量產困難。故當前更多使用Si材質量產905nm的LiDAR。通過限制功率和脈沖時間來保證安全性。技術原理,激光雷達探測的具體技術可以分為TOF飛行時間法與相干探測方法。其中ToF方法可以進一步區分為iToF和dToF方法;飛行時間(ToF)探測方法,通過直接計算發射及接收電磁波的時間差測量被測目標的距離;相干探測方法(如:FMCW),通過測量發射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調出被測目標的距離及速度。遼寧自動駕駛激光雷達消防救援依靠激光雷達在濃煙中定位,引導滅火救援。
要知道光速是每秒30萬公里。要區分目標厘米級別的精確距離,那對傳輸時間測量分辨率必須做到1納秒。要如此精確的測量時間,因此對應的測量系統的成本就很難降到很低,需要使用巧妙的方法降低測量難度。首先,我們需要明確,激光雷達并不是單獨運作的,一般是由激光發射器、接收器和慣性定位導航三個主要模塊組成。當激光雷達工作的時候,會對外發射激光,在遇到物體后,激光折射回來被CMOS傳感器接收,從而測得本體到障礙物的距離。從原理來看,只要需要知道光速、和從發射到CMOS感知的時間就可以測出障礙物的距離,再結合實時GPS、慣性導航信息與計算激光雷達發射出去角度,系統就可以得到前方物體的坐標方位和距離信息。
激光雷達的優劣勢分析,優勢:轉鏡式激光雷達的激光發射和接收裝置是固定的,所以即使有【旋轉機構】,也可以把產品體積做小,進而降低成本。并且旋轉機構只有反射鏡,整體重量比較輕,電機軸承的負荷小,系統運行起來更穩定,壽命更長,是符合車規量產的優勢條件。劣勢:因為有【旋轉機構】這樣的機械形式的存在,便不可避免地在長期運行之后,激光雷達的穩定性、準確度會受到影響。其次,一維式的掃描線數少,掃描角度不能到360度。礦山開采中激光雷達監測地形變化,預防潛在地質災害。
回波模式,即周期采集點數,因為激光雷達在旋轉掃描,因此水平方向上掃描的點數和激光雷達的掃描頻率有一定的關系,掃描越快則點數會相對較少,掃描慢則點數相對較多。一般這個參數也被稱為水平分辨率,比如激光雷達的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點數為 360°/0.2°=1800,也就是說水平方向會掃描1800次。次。同一輪發光測距的不同回波數據,比如同時包含較強回波和較晚回波。有效檢測距離,激光雷達是一個收發異軸的光學系統(其實所有的機械雷達都是),也就是說,發射出去的激光光路,和返回的激光光路,并不重合。憑借主動抗串擾,Mid - 360 在室內多雷達信號中穩定工作。遼寧工業激光雷達
測繪領域中激光雷達快速采集地形數據,繪制高精度地圖。北京單線激光雷達供應
下游主要客戶:車載領域,目前,在智能駕駛市場中,ADAS+ADS雙輪驅動,激光雷達作為智能駕駛畫龍點睛的產品,不可或缺。在高級輔助駕駛市場,激光雷達的成本不斷下降,商業化進程有望提速,全球范圍內L3級輔助駕駛量產車項目當前處于快速開發之中。世界各地交通法規的修訂為L3級自動駕駛技術商業化落地帶來機會。2020年6月通過的《ALKS車道自動保持系統條例》,這是全球范圍內頭一個針對L3級自動駕駛具有約束力的國際法規。隨著激光雷達成本下探至數百美元區間且達到車規級要求,未來越來越多高級輔助駕駛量產項目將實現量產;根據Forst&Sullivan的研究報告,2021-2026E、2026E-2020E全球乘用車新車市場ADAS車輛銷售CAGR有望達75.5%、30.5%,其中中國增速較高,分別為92.2%/29.3%。北京單線激光雷達供應