激光雷达的主要性能指标
1.安全等级:
激光雷达的安全等级是否满足Class1,对人眼无害。需要考虑特定波长的激光产品在完全工作时间内的激光输出功率,即激光辐射的安全性是波长、输出功率,和激光辐射时间的综合作用的结果。
2.输出参数:
目标的位置(三维)、速度(三维)、方向、时间戳(某些激光雷达有)等。
3.激光发射方式(机械/固态):
传统的采用机械旋转的结构,机械旋转容易导致磨损使得激光雷达的使用寿命有限。固态激光雷达主要由三类-Flash 、MEMS、相控阵。Flash 激光雷达只要有光源,就能用脉冲一次覆盖整个视场。随后再用飞行时间(ToF)方法接收相关数据并绘制出激光雷达周围的目标。MEMS激光雷达其结构相当简单,只要一束激光和一块反光镜。5、按运载平台分,有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。具体来说,激光射向这块类似陀螺一样旋转的反光镜就行,反光镜通过转动,可以实现对激光方向的控制。相控阵激光雷达利用***天线同步形成的微阵列,相控阵可以向任何方向发送无线电波,完全省略了“旋转”这一步骤,只需控制每个天线发送信号间的时机或阵列,就能控制信号射向特***置。
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激光雷达与毫米波雷达的具体区别
从工作原理上来讲,激光雷达和毫米波雷达基本类似,都是利用回波成像来构显被探测物体的,就相当于人类用双眼探知而蝙蝠是依靠超声波探知的区别。不过激光雷达发射的电磁波是一条直线,主要以光粒子发射为主要方法,而毫米波雷达发射出去的电磁波是一个锥状的波束,这个波段的天线主要以电磁辐射为主。激光雷达发现水下目标障碍回避雷达:可绕过山峰等各种地形障碍来进行探测。
从探测精度上来讲,激光雷达具有探测精度高、探测范围广及稳定性强等优点,在度方面,毫米波雷达的探测距离受到频段损耗的直接制约(想要探测的远,就必须使用高频段雷达),也无法感知行人,并且对周边所有障碍物无法进行精准的建模。这一点就大不如激光雷达。通常也是可以的,实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。
激光雷达这么多参数,应该关注什么指标?
1、角分辨率,也就是测角精度
角分辨率是扫描仪分辨目标的能力,测角分辨率越小,则表明能够分辨的目标越小,这样测量出的点云数据就越细腻。一般避障级激光传感器的测角精度只有0.1°左右,而测绘级激光传感器角分辨率一般是0.001°甚至更低。
2、测量距离
测量距离与激光发射频率和实际地物反射率有关,测量距离和反射率有关,一般是指ρ≧60%(部分甚至到ρ≧90%)的情况下的扫描距离,同时测量距离与激光发射频率成反比,发射频率越大,测量距离越小不同的物体(山坡,植被,水泥建筑物,金属管道,土壤矿物,煤等)具有不同的反射率,大多数建筑物的反射率为50%左右,煤和沥青路面在20%左右,因此在实际应用中,我们要对设备的射程打折。技术上来讲,目前传统激光雷达技术已经很成熟,而固态激光雷达和混合固态激光雷达尚处于起步阶段,因此各企业当前在自动驾驶汽车使用的激光雷达,多以机械式激光雷达为主。
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激光雷达在无人车市场的应用
近几年,无人驾驶汽车市场发展火热,谷歌之后,百度、Uber等主流无人驾驶汽车研发团队都在使用激光雷达作为传感器之一,与图像识别等技术搭配使用,使汽车实现对路况的判断。
传统的汽车厂商也纷纷开始研发无人驾驶汽车,包括大众、日产、丰田等公司都在研发和测试无人驾驶汽车技术,他们也都采用了激光雷达。
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