現(xiàn)代雷達(dá)的波長一般是到米級別,例如火控雷達(dá)的波長是1-5厘米,汽車?yán)走_(dá)的波長是1-10毫米。當(dāng)波長進(jìn)一步壓縮(頻率進(jìn)一步提高),在紅外線、可見光、紫外線區(qū)域即可激發(fā)出激光,用激光做探測源的雷達(dá),稱為激光雷達(dá)。1928年,德國的Landenburg(蘭登伯格)在研究氛氣色散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)間接證實(shí)了受激輻射的存在,也直接給出了受激輻射的發(fā)生條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。1947年,Lamb(蘭姆)和Reherford(雷瑟福)在氧原子光譜中發(fā)現(xiàn)了明顯的受激輻射這是受激輻射頭一次被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,蘭姆也因此在1955年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。1950年,法國物理學(xué)家Kastler(卡斯特勒)提出了光學(xué)泵浦的方法。他也因?yàn)樘岢隽诉@種利用光學(xué)于段研究微波諧振的方法而獲諾貝爾獎。10cm 小盲區(qū),Mid - 360 配合小巧體積,實(shí)現(xiàn)移動機(jī)器人無死角感知。天津微波激光雷達(dá)正規(guī)
激光雷達(dá)按照測距方法可以分為飛行時間(TimeofFlight,ToF)測距法、基于相干探測FMCW測距法、以及三角測距法等,其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠(yuǎn)的測程(100~250m),是車載激光雷達(dá)的好選擇方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達(dá)的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達(dá)整機(jī)和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場上并存。根據(jù)激光雷達(dá)按測距方法分類:ToF法:通過直接測量發(fā)射激光與回波信號的時間差,基于光在空氣中的傳播速度得到目標(biāo)物的距離信息,具有響應(yīng)速度快、探測精度高的優(yōu)勢。FMCW法:將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制,通過回波信號與參考光進(jìn)行相干拍頻得到頻率差,從而間接獲得飛行時間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達(dá)具有可直接測量速度信息以及抗干擾(包括環(huán)境光和其他激光雷達(dá))的優(yōu)勢。360度激光雷達(dá)代理商Mid - 360可達(dá)70 米 @80% 反射率探測,適應(yīng)室內(nèi)外不同光照。
如今,LiDAR經(jīng)常用于創(chuàng)建所處空間的三維模型。自主導(dǎo)航是使用LiDAR系統(tǒng)生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的應(yīng)用之一。微型LiDAR系統(tǒng)甚至能夠嵌入在手機(jī)大小的設(shè)備中。LiDAR 在現(xiàn)實(shí)世界中如何發(fā)揮作用,自主導(dǎo)航中的態(tài)勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應(yīng)用。任何移動車輛的態(tài)勢感知系統(tǒng)都需要同樣了解其周圍的靜止和移動物體。例如,雷達(dá)技術(shù)長期以來用于探測飛機(jī)。對于地面車輛,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LiDAR非常有用,因?yàn)樗軌虼_定物體的距離并且在方向性上非常精確。探測光束能夠在角度上精確定向并快速掃描,據(jù)此創(chuàng)建三維模型點(diǎn)云數(shù)據(jù)。因?yàn)檐囕v周圍的情況是高度動態(tài)的,所以快速掃描能力對這類應(yīng)用至關(guān)重要。
激光雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)更高級別自動駕駛(L3級別以上),以及更高安全性的良好途徑,相比于毫米波雷達(dá),激光雷達(dá)的分辨率更高、穩(wěn)定性更好、三維數(shù)據(jù)也更可靠。什么是激光雷達(dá)?激光雷達(dá)(LiDAR)是光探測與測距(Light Detection and Ranging)技術(shù)的縮寫。在工作過程中,激光束從光源發(fā)射并被場景中的物體反射回探測器,通過測量光束飛行時間(Time of Flight,簡稱ToF),可以推算出場景內(nèi)物體的距離,并生成距離地圖。所謂雷達(dá),就是用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。激光雷達(dá)(LightDetectionAndRanging,簡稱"LiDAR"),顧名思義就是以激光來探測目標(biāo)的雷達(dá)。我們知道波長與頻率成反比,波長越長,衍射能力越強(qiáng),傳播的距離也就越長。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。
為了克服探測距離的限制,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)的表示廠商Ibeo、LedderTech開始在激光收發(fā)模塊進(jìn)行創(chuàng)新。車規(guī)級激光雷達(dá)鼻祖Ibeo,則一步到位推出了單光子激光雷達(dá),Ibeo稱其為Focal Plane Array焦平面,實(shí)際也可歸為FlASH激光雷達(dá)。2019年8月27日,長城汽車與德國激光雷達(dá)廠商Ibeo正式簽署了激光雷達(dá)技術(shù)戰(zhàn)略合作協(xié)議,三方合作的產(chǎn)品基礎(chǔ)就是ibeonEXT Generic 4D Solid State LiDAR。從長遠(yuǎn)來看,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)芯片化程度高,規(guī)模化量產(chǎn)后大概率能拉低成本,隨著技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)有望成為主流的技術(shù)方案。激光雷達(dá)的高精度三維成像為地質(zhì)勘探提供了有力支持。浙江360度激光雷達(dá)
激光雷達(dá)的耐用性保證了其在惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定運(yùn)行。天津微波激光雷達(dá)正規(guī)
根據(jù)發(fā)生器的不同可以產(chǎn)生紫外線(10-400nm)到可見光(390-780nm)到紅外線(760-1000000nm)波段內(nèi)的不同激光,相應(yīng)的用途也各不相同。激光是一種單一顏色、單一波長的光,激光雷達(dá)選用的激光波長一般不低于850nm,以避免可見光對人眼的傷害,而目前主流的激光雷達(dá)主要有905nm和1550nm兩種波長。905nm探測距離受限,采用硅材質(zhì),成本較低;1550nm探測距離更遠(yuǎn),采用昂貴的銦鎵砷(InGaAs)材質(zhì),激光可被人眼吸收,故可做更遠(yuǎn)的探測光束。天津微波激光雷達(dá)正規(guī)