半固態(tài)—MEMS式激光雷達,MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System(微機電系統(tǒng)),是將原本激光雷達的機械結(jié)構(gòu)通過微電子技術(shù)集成到硅基芯片上。本質(zhì)上而言MEMS激光雷達并沒有做到完全取消機械結(jié)構(gòu),所以它是一種半固態(tài)激光雷達。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——通過控制微小的鏡面平動和扭轉(zhuǎn)往復(fù)運動,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。其次,MEMS的振動角度有限導(dǎo)致視場角比較小(小于120度),同時受限于MEMS微振鏡的鏡面尺寸,傳統(tǒng)MEMS技術(shù)的有效探測距離只有50米,F(xiàn)OV角度只能達到30度,多用于近距離補盲或者前向探測。從 2D 升至 3D 感知,覽沃 Mid - 360 提升移動機器人室內(nèi)建圖定位效率。江蘇連續(xù)波激光雷達行價
20世紀90年代后期,全球定位系統(tǒng)及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領(lǐng)銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統(tǒng),這一系統(tǒng)成功將激光掃描技術(shù)與即時定位定姿系統(tǒng)結(jié)合,形成機載激光掃描儀。1993年,德國出現(xiàn)初個商用機載激光雷達系統(tǒng)TopScanALTM1020。1995年,機載激光雷達設(shè)備實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。此后,機載激光雷達技術(shù)成為了森林資源調(diào)查的重要補充手段。普遍應(yīng)用于快速獲取大范圍森林結(jié)構(gòu)信息,如樹木定位、樹高計算、樹冠體積估測等,同時還為森林生態(tài)研究、森林經(jīng)營管理提供垂直結(jié)構(gòu)分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數(shù)量等參數(shù)估算信息。上海單線激光雷達價位Mid - 360 升維感知,從 2D 到 3D,助力移動機器人高效建圖定位。
LiDAR的結(jié)構(gòu)。激光雷達主要包括激光發(fā)射、接收、掃描器、透鏡天線和信號處理電路組成。激光發(fā)射部分主要有兩種,一種是激光二極管,通常有硅和砷化鎵兩種基底材料,再有一種就是目前非?;馃岬拇怪鼻幻姘l(fā)射(VCSEL)(比如 iPhone 上的 LiDAR),VCSEL 的優(yōu)點是價格低廉,體積極小,功耗極低,缺點是有效距離比較短,需要多級放大才能達到車用的有效距離。激光雷達主要應(yīng)用了激光測距的原理,而如何制造合適的結(jié)構(gòu)使得傳感器能向多個方向發(fā)射激光束,如何測量激光往返的時間,這便區(qū)分出了不同的激光雷達的結(jié)構(gòu)。
優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:OPA激光雷達發(fā)射機采用純固態(tài)器件,沒有任何需要活動的機械結(jié)構(gòu),因此在耐久度上表現(xiàn)更出眾;雖然省去機械掃描結(jié)構(gòu),但卻能做到類似機械式的全景掃描,同時在體積上可以做得更小,量產(chǎn)后的成本有望較大程度上降低。劣勢:OPA激光雷達對激光調(diào)試、信號處理的運算力要求很大,同時,它還要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長,因此每個器件尺寸只500nm左右,對材料和工藝的要求都極為苛刻,由于技術(shù)難度高,上游產(chǎn)業(yè)鏈不成熟,導(dǎo)致 OPA 方案短期內(nèi)難以車規(guī)級量產(chǎn),目前也很少有專注開發(fā)OPA激光雷達的Tier1供應(yīng)商。遠探測 70 米 @80% 反射率,Mid - 360 無懼室外強光,性能穩(wěn)定。
工業(yè)自動化與自動駕駛:工業(yè)自動化,機器人應(yīng)用范圍包括無人送貨小車、自動清掃車輛、園區(qū)內(nèi)的接駁車、港口或礦區(qū)的無人作業(yè)車、執(zhí)行監(jiān)控或巡線任務(wù)的無人機等,這些場景的主要特點是路線相對固定、環(huán)境相對簡單、行駛速度相對較低(通常不超過30km/h)。激光雷達可安裝在AGV等小型車輛中,在工廠或倉庫中,集成激光雷達可以被用于導(dǎo)航自動化設(shè)備,如自動引導(dǎo)車和機器人,并幫助它們避免撞擊障礙物,以幫助其在無人環(huán)境下自動感知路線從而進行日常作業(yè)。航空測繪依靠激光雷達獲取數(shù)據(jù),服務(wù)城市規(guī)劃建設(shè)。FOV激光雷達定制價格
激光雷達在環(huán)境監(jiān)測中用于監(jiān)測大氣污染物的濃度。江蘇連續(xù)波激光雷達行價
反射率,反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比,比如說某物體的反射率是20%,表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同,這主要取決于物體本身的性質(zhì)(表面狀況),如果反射率太低,那么激光雷達收不到反射回來的激光,導(dǎo)致檢測不到障礙物。激光雷達一般要求物體表面的反射率在10%以上,用激光雷達采集高精度地圖的時候,如果車道線的反射率太低,生成的高精度地圖的車道線會不太清晰。旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達,作為頭一款量產(chǎn)的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達就是旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達。與機械旋轉(zhuǎn)激光雷達不同的是,其激光發(fā)射模塊和接收模塊是不動的,只有掃描鏡在做機械旋轉(zhuǎn)。激光單元發(fā)出激光至旋轉(zhuǎn)掃描鏡(Mirror),被偏轉(zhuǎn)向前發(fā)射(掃描角度145°),被物體反射的光經(jīng)光學系統(tǒng)被左下方的探測器接收。優(yōu)點:可車規(guī),壽命長,可靠度高。缺點:掃描線數(shù)少,掃描角度不能到360度。江蘇連續(xù)波激光雷達行價