全固態激光雷達。顧名思義此激光雷達沒有任何機械擺動結構,自然也沒有旋轉。將機械化的激光雷達芯片化,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. 光學相控陣式(OPA)固態激光雷達,OPA固態激光雷達完全沒有擺動固件,利用多個光源組成陣列,合成特定方向的光束,實現對不同方向的掃描。具有掃描速度快、精度高、可控性好、體積小(Quanergy激光雷達只有90x60x60mm)等優點,缺點是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時生產難度高。2.Flash固態激光雷達,Flash固態激光雷達,也可以說是非掃描式,它可以在短時間直接發射出一大片覆蓋探測區域的激光,利用光陣構建圖像,就像是照相機,快速記錄整個場景,減少了沒有了轉動與鏡片磨損,相對更為穩定,不過缺陷也很明顯,比如探測距離較近,對處理器要求較高,相對應成本也高。激光雷達在智能機器人導航中發揮著至關重要的作用。廣東多線激光雷達
20世紀90年代后期,全球定位系統及慣性導航系統的發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教授領銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統,這一系統成功將激光掃描技術與即時定位定姿系統結合,形成機載激光掃描儀。1993年,德國出現初個商用機載激光雷達系統TopScanALTM1020。1995年,機載激光雷達設備實現商業化生產。此后,機載激光雷達技術成為了森林資源調查的重要補充手段。普遍應用于快速獲取大范圍森林結構信息,如樹木定位、樹高計算、樹冠體積估測等,同時還為森林生態研究、森林經營管理提供垂直結構分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數量等參數估算信息。上海激光雷達供應商激光雷達的掃描模式多樣,適應不同場景的需求。
半固態—MEMS式激光雷達,MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System(微機電系統),是將原本激光雷達的機械結構通過微電子技術集成到硅基芯片上。本質上而言MEMS激光雷達并沒有做到完全取消機械結構,所以它是一種半固態激光雷達。工作原理,MEMS在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡,其主要結構是尺寸很小的懸臂梁——通過控制微小的鏡面平動和扭轉往復運動,將激光管反射到不同的角度完成掃描,而激光發生器本身固定不動。其次,MEMS的振動角度有限導致視場角比較小(小于120度),同時受限于MEMS微振鏡的鏡面尺寸,傳統MEMS技術的有效探測距離只有50米,FOV角度只能達到30度,多用于近距離補盲或者前向探測。
激光雷達的市場概況:全球市場概況,激光雷達過去用于工業測繪、氣象監測等領域,未來車載領域將成為較重要細分。氣象監測、地形測繪與車載、機器人領域對激光雷達的技術要求不同,分屬不同細分市場。下游需求刺激行業快速發展,激光雷達市場規模有望達百億美元。受益于無人駕駛、高級輔助駕駛(ADAS)和服務機器人領域的需求,有望迎來高速增長期。據Velodyne預測,2022年智能駕駛將占總市場規模的60.5%,成為激光雷達產業較大的增長極,工業、無人機、機器人領域各占比24.4%、8.4%、4.2%。服務機器人借助激光雷達規劃路徑,實現室內外自主移動。
有幾個原因:我們這里說的激光雷達,是指 TOF 激光雷達,TOF 測距,靠的是 TDC 電路提供計時,用光速乘以單向時間得到距離,但限于成本,TDC 一般由 FPGA 的進位鏈實現,本質上是對一個低頻的晶振信號做差值,實現高頻的計數。所以,測距的精度,強烈依賴于這個晶振的精度。而晶振隨著時間的推移,存在累計誤差;距離越遠,接收信號越弱,雷達自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時刻,這也造成了精度的劣化;而由于激光雷達檢測障礙物的有效距離和較小垂直分辨率有關系,也就是說角度分辨率越小,則檢測的效果越好。如果兩個激光光束之間的角度為 0.4°,那么當探測距離為 200m 的時候,兩個激光光束之間的距離為200m*tan0.4°≈1.4m。也就是說在 200m 之后,只能檢測到高于 1.4m 的障礙物了。如果需要知道障礙物的類型,那么需要采用的點數就需要更多,距離越遠,激光雷達采樣的點數就越少,可以很直接的知道,距離越遠,點數越少,就越難以識別準確的障礙物類型。隧道施工借助激光雷達監測變形,保障工程施工安全。港口激光雷達制造商
激光雷達通過多角度掃描,獲取目標的完整信息。廣東多線激光雷達
工作原理,,與MEMS微振鏡平動和扭轉的形式不同,轉鏡是反射鏡面圍繞圓心不斷旋轉,從而實現激光的掃描。在轉鏡方案中,也存在一面掃描鏡(一維轉鏡)和一縱一橫兩面掃描鏡(二維轉鏡)兩種技術路線。一維轉鏡線束與激光發生器數量一致,而二維轉鏡可以實現等效更多的線束,在集成難度和成本控制上存在優勢。簡而言之,使用轉鏡折射光線實現激光在FOV區域內的覆蓋,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,配合點光源形成FOV面的覆蓋。廣東多線激光雷達