工作原理,相控陣雷達發(fā)射的是電磁波,OPA(Optical Phase Array的簡稱,即光學相控陣)激光雷達發(fā)射的是光,而光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,所以原理上是一樣的。波與波之間會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,通過控制相控陣雷達平面陣列各個陣元的電流相位,利用相位差可以讓不同的位置的波源會產(chǎn)生干涉(類似的是兩圈水波相互疊加后,有的方向會相互抵消,有的會相互增強),從而指向特定的方向,往復(fù)控制便得以實現(xiàn)掃描效果。利用光的相干性質(zhì),通過人為控制相位差實現(xiàn)不同方向的光發(fā)射效果;我們知道光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉(zhuǎn)向”特定的角度,往復(fù)控制實現(xiàn)掃描效果。物流分揀依靠激光雷達引導機械臂,快速準確分揀貨物。Horizon激光雷達設(shè)備
激光雷達是自動駕駛領(lǐng)域非常依賴的傳感器,越來越多的自動駕駛公司看好激光雷達的應(yīng)用前景。激光雷達具有較高的分辨率,可以記錄周圍環(huán)境的三維信息,激光雷達是主動發(fā)射型設(shè)備,對光照的變化不敏感,在有光照變化和夜晚等場景基本不會受到影響。此外激光雷達能夠提供水平360度的視野范圍,保證整個自動駕駛車基本上沒有視野盲區(qū)。但是激光雷達懼怕霧霾天氣,因為霧霾顆粒的大小非常接近激光的波長,激光照射到霧霾顆粒上會產(chǎn)生干擾,導致效果下降。隨著技術(shù)的進步,以及成本的下降,激光雷達會普及到更多領(lǐng)域。重慶微波激光雷達環(huán)境監(jiān)測時激光雷達追蹤污染物,評估區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。
激光雷達的工作原理:對人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測物體。能探測的對象:白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同,車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測:光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間(Time of Flight,縮寫為TOF)測量方法。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,輸出點云,從而呈現(xiàn)出目標物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。
激光雷達難點:當周邊環(huán)境中存在透明介質(zhì) (如潔凈水體) 時,位于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的目標能夠被測到。由于光線在透明介質(zhì)中會發(fā)生折射,被測目標實際上位于折射光路上,而測量結(jié)果則位于直線光路上,測量出的目標位置會發(fā)生偏差,此外,雷達也可能會收到兩個反射回波,一個來自于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的實際目標表面的反射,另一個來自于不完全潔凈的透明介質(zhì)表面的漫反射,此時的測量結(jié)果不確定,有可能是介質(zhì)表面,也可能是實際目標。激光雷達能夠快速捕獲運動目標的動態(tài)信息。
這類形體對現(xiàn)實世界的表達能力有限,絕大部分目標難以用這些形體或其組合來近似。后續(xù)研究主要集中于三維自由形態(tài)目標的識別,所謂自由形態(tài)目標,即表面除了頂點、邊緣以及尖拐處之外處處都有良好定義的連續(xù)法向量的目標(如飛行器、汽車、輪船、建筑物、雕塑、地表等)。由于現(xiàn)實世界中的大部分物體均可認為是自由形態(tài)目標,因此三維自由形態(tài)目標識別算法的研究較大程度上擴展了識別系統(tǒng)的適用范圍。在過去二十余年間,三維目標識別任務(wù)針對的數(shù)據(jù)量不斷增加,識別難度不斷上升,而識別率亦不斷提高。Mid - 360 輕巧易嵌入,為移動機器人外觀設(shè)計帶來更多創(chuàng)意空間。安徽國產(chǎn)激光雷達廠商
在智能物流中引導 AGV 小車,提升貨物搬運倉儲效率。Horizon激光雷達設(shè)備
也有使用相干法,即為調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達發(fā)射一束連續(xù)的光束,頻率隨時間穩(wěn)定地發(fā)生變化。由于源光束的頻率在不斷變化,光束傳輸距離的差異會導致頻率的差異,將回波信號與本振信號混頻并經(jīng)低通濾波后,得到的差頻信號是光束往返時間的函數(shù)。調(diào)頻連續(xù)波激光雷達不會受到其他激光雷達或太陽光的干擾且無測距盲區(qū);還可以利用多普勒頻移測量物體的速度和距離。調(diào)頻延續(xù)波 LiDAR 概念并不新穎,但是面對的技術(shù)挑戰(zhàn)不少,例如發(fā)射激光的線寬限制、線性調(diào)頻脈沖的頻率范圍、線性脈沖頻率變化的線性度,以及單個線性調(diào)頻脈沖的可復(fù)制性等。Horizon激光雷達設(shè)備