如今,LiDAR經常用于創建所處空間的三維模型。自主導航是使用LiDAR系統生成的點云數據的應用之一。微型LiDAR系統甚至能夠嵌入在手機大小的設備中。LiDAR 在現實世界中如何發揮作用,自主導航中的態勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應用。任何移動車輛的態勢感知系統都需要同樣了解其周圍的靜止和移動物體。例如,雷達技術長期以來用于探測飛機。對于地面車輛,已經發現LiDAR非常有用,因為它能夠確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,據此創建三維模型點云數據。因為車輛周圍的情況是高度動態的,所以快速掃描能力對這類應用至關重要。激光雷達在醫療領域被用于人體三維掃描和診斷。livox激光雷達
激光雷達的FOV,FOV指激光雷達能夠探測到的視場范圍,可以從垂直和水平兩個維度以角度來衡量范圍大小,下圖比較形象的展示了激光雷達FOV范圍,之所以要提到FOV是因為后面不同的技術路線基本都是為了能夠實現對FOV區域內探測。垂直FOV:常見的車載激光雷達通常在25°,形狀呈扇形;水平FOV:常見的機械式激光雷達可以達到360°范圍,通常布置于車頂;常見的車載半固態激光雷達通常可以達到120°范圍,形狀呈扇形,可布置于車身或車頂。安徽固態激光雷達價位工業生產里激光雷達檢測產品缺陷,有效保障產品質量。
激光光源,由于激光器發射的光線需要投射至整個FOV平面區域內,除了面光源可以直接發射整面光線外,點光源則需要做二維掃描覆蓋整個FOV區域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個FOV區域。其中點光源根據光源發射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Laser邊發射激光器)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發射激光器)兩種,二者區別在于EEL激光平行于襯底表面發出(如圖1),VCSEL激光垂直于襯底表面發出(如圖2)。其中VCSEL式易于進行芯片式陣列布置,通常使用此類光源進行陣列式布置形成線光源(一維陣列)或面光源(二維陣列),VCSEL光源剖面圖與二維陣列光源芯片示意圖如下
現代雷達的波長一般是到米級別,例如火控雷達的波長是1-5厘米,汽車雷達的波長是1-10毫米。當波長進一步壓縮(頻率進一步提高),在紅外線、可見光、紫外線區域即可激發出激光,用激光做探測源的雷達,稱為激光雷達。1928年,德國的Landenburg(蘭登伯格)在研究氛氣色散現象實驗間接證實了受激輻射的存在,也直接給出了受激輻射的發生條件是粒子數反轉。1947年,Lamb(蘭姆)和Reherford(雷瑟福)在氧原子光譜中發現了明顯的受激輻射這是受激輻射頭一次被實驗驗證,蘭姆也因此在1955年獲得了諾貝爾物理學獎。1950年,法國物理學家Kastler(卡斯特勒)提出了光學泵浦的方法。他也因為提出了這種利用光學于段研究微波諧振的方法而獲諾貝爾獎。憑借主動抗串擾,Mid - 360 在室內多雷達信號中穩定工作。
目前,由于MEMS上游供應鏈已經相對成熟,比如Luminar的MEMS半固態激光雷達已將制造成本降低到了500-1000美元,使規模量產成為了可能。國內方面,速騰聚創和廣汽埃安、威馬、極氪等11家車企建立了合作,同時其產品「RS-LiDAR-M1」已于2020年12月開始批量出貨,成為全球頭一款批量交付的車規級MEMS激光雷達。海外方面,Luminar在全球范圍內已擁有50多位行業合作伙伴,其中包括沃爾沃、上汽飛凡汽車、小馬智行等。半固態—轉鏡式激光雷達,轉鏡式激光雷達與MEMS激光雷達差異在于,前者的掃描鏡是圍繞著圓心旋轉,后者則是圍繞著某條直徑上下振動。相比之下,轉鏡式激光雷達的功耗更低,散熱難度更低,因而也更容易擁有比較高的可靠性。通過分析激光雷達數據,研究人員能夠精確評估環境變化。天津激光雷達設備
10cm 小盲區配合小巧身形,覽沃 Mid - 360 為機器人提供無死角視野。livox激光雷達
原理,激光雷達( Light Detection and Ranging,LIDAR)是激光檢測和測距系統的簡稱,通過對外發射激光脈沖來進行物體檢測和測距。激光雷達采用飛行時間(Time of Flight,TOF)測距,發射器先發送一束激光,遇到障礙物后反射回來,由接收器接收,然后通過計算激光發送和接收的時間差,得到目標和自己的相對距離。如果采用多束激光并且360度旋轉掃描,就可以得到整個環境的三維信息。激光雷達掃描出來的是一系列的點,因此激光雷達掃描出來的結果也叫“激光點云”。livox激光雷達