全固態(tài)激光雷達(dá)。顧名思義此激光雷達(dá)沒(méi)有任何機(jī)械擺動(dòng)結(jié)構(gòu),自然也沒(méi)有旋轉(zhuǎn)。將機(jī)械化的激光雷達(dá)芯片化,體型更小、性能更好、壽命更可靠,但逃脫不了摩爾定律的軌道,目前有兩種方式。1. 光學(xué)相控陣式(OPA)固態(tài)激光雷達(dá),OPA固態(tài)激光雷達(dá)完全沒(méi)有擺動(dòng)固件,利用多個(gè)光源組成陣列,合成特定方向的光束,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方向的掃描。具有掃描速度快、精度高、可控性好、體積?。≦uanergy激光雷達(dá)只有90x60x60mm)等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時(shí)生產(chǎn)難度高。2.Flash固態(tài)激光雷達(dá),F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達(dá),也可以說(shuō)是非掃描式,它可以在短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光,利用光陣構(gòu)建圖像,就像是照相機(jī),快速記錄整個(gè)場(chǎng)景,減少了沒(méi)有了轉(zhuǎn)動(dòng)與鏡片磨損,相對(duì)更為穩(wěn)定,不過(guò)缺陷也很明顯,比如探測(cè)距離較近,對(duì)處理器要求較高,相對(duì)應(yīng)成本也高。激光雷達(dá)在智能機(jī)器人導(dǎo)航中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。廣東多線激光雷達(dá)
20世紀(jì)90年代后期,全球定位系統(tǒng)及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展使得激光掃描過(guò)程中的精確即時(shí)定位定姿成為可能。1990年德國(guó)Stuttgart大學(xué)Ackermann教授領(lǐng)銜研制的世界上頭一個(gè)激光斷面測(cè)量系統(tǒng),這一系統(tǒng)成功將激光掃描技術(shù)與即時(shí)定位定姿系統(tǒng)結(jié)合,形成機(jī)載激光掃描儀。1993年,德國(guó)出現(xiàn)初個(gè)商用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)TopScanALTM1020。1995年,機(jī)載激光雷達(dá)設(shè)備實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。此后,機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)成為了森林資源調(diào)查的重要補(bǔ)充手段。普遍應(yīng)用于快速獲取大范圍森林結(jié)構(gòu)信息,如樹(shù)木定位、樹(shù)高計(jì)算、樹(shù)冠體積估測(cè)等,同時(shí)還為森林生態(tài)研究、森林經(jīng)營(yíng)管理提供垂直結(jié)構(gòu)分層、碳儲(chǔ)量、枯枝落葉易燃物數(shù)量等參數(shù)估算信息。上海激光雷達(dá)供應(yīng)商激光雷達(dá)的掃描模式多樣,適應(yīng)不同場(chǎng)景的需求。
半固態(tài)—MEMS式激光雷達(dá),MEMS全稱(chēng)Micro-Electro-Mechanical System(微機(jī)電系統(tǒng)),是將原本激光雷達(dá)的機(jī)械結(jié)構(gòu)通過(guò)微電子技術(shù)集成到硅基芯片上。本質(zhì)上而言MEMS激光雷達(dá)并沒(méi)有做到完全取消機(jī)械結(jié)構(gòu),所以它是一種半固態(tài)激光雷達(dá)。工作原理,MEMS在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡,其主要結(jié)構(gòu)是尺寸很小的懸臂梁——通過(guò)控制微小的鏡面平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng),將激光管反射到不同的角度完成掃描,而激光發(fā)生器本身固定不動(dòng)。其次,MEMS的振動(dòng)角度有限導(dǎo)致視場(chǎng)角比較?。ㄐ∮?20度),同時(shí)受限于MEMS微振鏡的鏡面尺寸,傳統(tǒng)MEMS技術(shù)的有效探測(cè)距離只有50米,F(xiàn)OV角度只能達(dá)到30度,多用于近距離補(bǔ)盲或者前向探測(cè)。
激光雷達(dá)的市場(chǎng)概況:全球市場(chǎng)概況,激光雷達(dá)過(guò)去用于工業(yè)測(cè)繪、氣象監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,未來(lái)車(chē)載領(lǐng)域?qū)⒊蔀檩^重要細(xì)分。氣象監(jiān)測(cè)、地形測(cè)繪與車(chē)載、機(jī)器人領(lǐng)域?qū)す饫走_(dá)的技術(shù)要求不同,分屬不同細(xì)分市場(chǎng)。下游需求刺激行業(yè)快速發(fā)展,激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)百億美元。受益于無(wú)人駕駛、高級(jí)輔助駕駛(ADAS)和服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的需求,有望迎來(lái)高速增長(zhǎng)期。據(jù)Velodyne預(yù)測(cè),2022年智能駕駛將占總市場(chǎng)規(guī)模的60.5%,成為激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)較大的增長(zhǎng)極,工業(yè)、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人領(lǐng)域各占比24.4%、8.4%、4.2%。服務(wù)機(jī)器人借助激光雷達(dá)規(guī)劃路徑,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外自主移動(dòng)。
有幾個(gè)原因:我們這里說(shuō)的激光雷達(dá),是指 TOF 激光雷達(dá),TOF 測(cè)距,靠的是 TDC 電路提供計(jì)時(shí),用光速乘以單向時(shí)間得到距離,但限于成本,TDC 一般由 FPGA 的進(jìn)位鏈實(shí)現(xiàn),本質(zhì)上是對(duì)一個(gè)低頻的晶振信號(hào)做差值,實(shí)現(xiàn)高頻的計(jì)數(shù)。所以,測(cè)距的精度,強(qiáng)烈依賴(lài)于這個(gè)晶振的精度。而晶振隨著時(shí)間的推移,存在累計(jì)誤差;距離越遠(yuǎn),接收信號(hào)越弱,雷達(dá)自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時(shí)刻,這也造成了精度的劣化;而由于激光雷達(dá)檢測(cè)障礙物的有效距離和較小垂直分辨率有關(guān)系,也就是說(shuō)角度分辨率越小,則檢測(cè)的效果越好。如果兩個(gè)激光光束之間的角度為 0.4°,那么當(dāng)探測(cè)距離為 200m 的時(shí)候,兩個(gè)激光光束之間的距離為200m*tan0.4°≈1.4m。也就是說(shuō)在 200m 之后,只能檢測(cè)到高于 1.4m 的障礙物了。如果需要知道障礙物的類(lèi)型,那么需要采用的點(diǎn)數(shù)就需要更多,距離越遠(yuǎn),激光雷達(dá)采樣的點(diǎn)數(shù)就越少,可以很直接的知道,距離越遠(yuǎn),點(diǎn)數(shù)越少,就越難以識(shí)別準(zhǔn)確的障礙物類(lèi)型。隧道施工借助激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)變形,保障工程施工安全。港口激光雷達(dá)制造商
激光雷達(dá)通過(guò)多角度掃描,獲取目標(biāo)的完整信息。廣東多線激光雷達(dá)
工作原理,,與MEMS微振鏡平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)的形式不同,轉(zhuǎn)鏡是反射鏡面圍繞圓心不斷旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)激光的掃描。在轉(zhuǎn)鏡方案中,也存在一面掃描鏡(一維轉(zhuǎn)鏡)和一縱一橫兩面掃描鏡(二維轉(zhuǎn)鏡)兩種技術(shù)路線。一維轉(zhuǎn)鏡線束與激光發(fā)生器數(shù)量一致,而二維轉(zhuǎn)鏡可以實(shí)現(xiàn)等效更多的線束,在集成難度和成本控制上存在優(yōu)勢(shì)。簡(jiǎn)而言之,使用轉(zhuǎn)鏡折射光線實(shí)現(xiàn)激光在FOV區(qū)域內(nèi)的覆蓋,通常與線光源配合使用,形成FOV面的覆蓋,也可以與振鏡組合使用,配合點(diǎn)光源形成FOV面的覆蓋。廣東多線激光雷達(dá)