不同類激光雷達的優缺點:機械旋轉式激光雷達,機械旋轉式Lidar的發射和接收模塊存在宏觀意義上的轉動。在豎直方向上排布多組激光線束,發射模塊以一定頻率發射激光線,通過不斷旋轉發射頭實現動態掃描。機械旋轉Lidar分立的收發組件導致生產過程要人工光路對準,費時費力,可量產性差。目前有的機械旋轉Lidar廠商在走芯片化的路線,將多線激光發射模組集成到一片芯片,提高生產效率和量產性,降低成本,減小旋轉部件的大小和體積,使其更易過車規。優點:技術成熟;掃描速度快;可360度掃描。缺點:可量產性差:光路調試、裝配復雜,生產效率低;價格貴:靠增加收發模塊的數量實現高線束,元器件成本高,主機廠難以接受;難過車規:旋轉部件體積/重量龐大,難以滿足車規的嚴苛要求;造型不易于集成到車體。在夜間和惡劣天氣下,激光雷達能有效提升車輛的感知能力。山西無人礦車激光雷達
Flash激光雷達,Flash激光雷達采用類似Camera的工作模式,但感光元件與普通相機不同,每個像素點可記錄光子飛行時間。由于物體具有三維空間屬性,照射到物體不同部位的光具有不同的飛行時間,被焦平面探測器陣列探測,輸出為具有深度信息的“三維”圖像。根據激光光源的不同,Flash激光雷達可以分為脈沖式和連續式,脈沖式可實現遠距離探測(100米以上),連續式主要用于近距離探測(數十米)。Flash激光雷達的優勢在于能夠快速記錄整個場景,避免了掃描過程中目標或Lidar自身運動帶來的誤差。其缺點是探測距離近。吉林AGV激光雷達農業植保依靠激光雷達輔助無人機,完成精確變量噴灑作業。
輔助駕駛,在目前的L2/L3級高級輔助駕駛中,激光雷達可覆蓋前向視場(水平視場角覆蓋60°到120°)以實現自動跟車或者高速自適應巡航等功能。通過發射信號和反射信號的對比,構建出點云圖,從而實現諸如目標距離、方位、速度、姿態、形狀等信息的探測和識別。除了傳統的障礙物檢測以外,激光雷達還可以應用于車道線檢測。優點在于測距遠、精度高,獲取信息豐富,抗源干擾能力強。自動駕駛,未來,L4/L5級無人駕駛應用的實現,有賴于激光雷達提供的感知信息。激光雷達是一種可以掃描周圍環境并生成三維圖像的傳感器。它可以被用于識別障礙物、構建地圖和定位車輛等應用場景。該級別應用需要面對復雜多變的行駛環境,對激光雷達性能水平要求較高,在要求360°水平掃描范圍的同時,對于低反射率物體的較遠測距能力需要達到200m,且需要更高的線數以及更密的點云分辨率;同時為了減少噪點還需要激光雷達具有抵抗同環境中其他激光雷達干擾的能力。
相關縮寫:dToF:direct Time-of-Flight直接測量光的飛行時間;iToF:indirect Time-of-Flight通過測量相位偏移來間接測量光的飛行時間;PLD:脈沖激光二極管,一種激光雷達發光元件;APD:雪崩光二極管,一種激光雷達感光元件;SPAD:Single Photon Avalanche Diode單光子雪崩二極管,一種激光雷達感光元件;SiPM:Silicon photomultiplier硅光電倍增管,一種激光雷達感光元件;CMOS:Compound metal Oxided Semiconductor 復合金屬氧化物半導體,一種攝像頭感光元件;CCD:Charge Coupled Device電荷耦合器件,一種攝像頭感光元件;CIS:CMOS image sensor互補金屬氧化物半導體圖像傳感器;OPA:Optical Phased Arrays 光學相控陣;FPA:Focal Plane Array焦平面陣列;WD:Wavelength Disperion波長色散;MEMS:Micro-Electro-Mechanical System 微機電系統。主動抗串擾功能,使覽沃 Mid - 360 在多雷達干擾下仍能正常運作。
行業上游供應商,激光雷達產業鏈可以分為上游(光學和電子元器件)、中游(集成激光雷達)、下游(不同應用場景)。其中上游為激光發射、激光接收、掃描系統和信息處理四大部分,包含大量的光學和電子元器件。中游為集成的激光雷達產品,下游包括測繪、無人駕駛汽車、高精度地圖、服務機器人、無人機等眾多應用領域。激光器和探測器是激光雷達的重要部件,激光器和探測器的性能、成本、可靠性與激光雷達產品的性能、成本、可靠性密切相關。在安全監控領域,激光雷達能有效識別入侵者并觸發警報。上海軌旁入侵激光雷達制造
激光雷達的實時性使其成為智能交通系統的重要組成部分。山西無人礦車激光雷達
當前所面臨的挑戰在于如何區分來自周邊其他LiDAR設備的信號,而各種信號調制和隔離方法也正在積極研發中。LiDAR系統的成本和維護——這類系統相比一些替代技術所使用的傳感器類型更加昂貴,當然持續不斷的開發工作也在積極進行,為滿足其大規模使用的需要而開發生產成本更低的系統。抑制非目標對象的回波——類似于抑制之前提到的大氣虛假信號。但是這也可能會出現在空氣質量良好的情況下。應對這一挑戰通常涉及在不同的目標距離處,以及在LiDAR接收器的視場范圍之內使光束尺寸盡可能更小。山西無人礦車激光雷達