激光雷達的分類,激光雷達行業具有較高的技術水準與技術壁壘,并同時具有技術創新能力強與產品迭代速度快的特征。其技術發展方向與半導體行業契合度高,激光雷達系統中主要的激光器、探測器、控制及處理單元均能從半導體行業的發展中受益,收發單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來的發展趨勢。激光雷達可分成一維(1D)激光雷達、二維(2D)掃描激光雷達和三維(3D)掃描激光雷達。1D激光雷達只能用于線性的測距;2D掃描激光雷達只能在平面上掃描,可用于平面面積與平面形狀的測繪,如家庭用的掃地機器人;3D掃描激光雷達可進行3D空間掃描,用于戶外建筑測繪,它是駕駛輔助和自助式自動駕駛應用的重要車載傳感設備。3D激光雷達可進一步分成3D扇形掃描激光雷達和3D旋轉式掃描激光雷達。在智能物流中引導 AGV 小車,提升貨物搬運倉儲效率。上海車載激光雷達正規
優劣勢分析,優勢:OPA激光雷達發射機采用純固態器件,沒有任何需要活動的機械結構,因此在耐久度上表現更出眾;雖然省去機械掃描結構,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,量產后的成本有望較大程度上降低。劣勢:OPA激光雷達對激光調試、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,由于技術難度高,上游產業鏈不成熟,導致 OPA 方案短期內難以車規級量產,目前也很少有專注開發OPA激光雷達的Tier1供應商。上海四探頭激光雷達渠道激光雷達的精密設計使其能在狹小空間內準確測量。
泛光面陣式(FLASH),泛光面陣式是目前全固態激光雷達中較主流的技術,其原理也就是快閃,它不像 MEMS 或 OPA 的方案會去進行掃描,而是短時間直接發射出一大片覆蓋探測區域的激光,再以高度靈敏的接收器,來完成對環境周圍圖像的繪制。我們以目前較為成熟的車載 MEMS 式激光雷達為例,講解其關鍵的硬件參數。這主要是因為激光發射器和接收器不能做在一起導致的,此方案本身便存在小量的誤差。現在很多方案,都是向著共軸努力。激光雷達的測距精度,隨著距離的變化而變化。
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。Mid - 360 小巧體積,安裝布置靈活,滿足移動機器人多樣安裝需求。
測遠能力: 一般指激光雷達對于10%低反射率目標物的較遠探測距離。較近測量距離:激光雷達能夠輸出可靠探測數據的較近距離。測距盲區:從激光雷達外罩到較近測量距離之間的范圍,這段距離內激光雷達無法獲取有效的測量信號,無法對目標物信息進行反饋。角度盲區:激光雷達視場角范圍沒有覆蓋的區域,系統無法獲取這些區域內的目標物信息。角度分辨率:激光雷達相鄰兩個探測點之間的角度間隔,分為水平角度分辨率與垂直角度分辨率。相鄰探測點之間角度間隔越小,對目標物的細節分辨能力越強。激光雷達的實時數據反饋為決策者提供了有力支持。深圳割草機激光雷達
Mid - 360 距離探測可為 10cm,小盲區助力嵌入式無盲區安裝。上海車載激光雷達正規
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。上海車載激光雷達正規