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當(dāng)前所面臨的挑戰(zhàn)在于如何區(qū)分來自周邊其他LiDAR設(shè)備的信號，而各種信號調(diào)制和隔離方法也正在積極研發(fā)中。LiDAR系統(tǒng)的成本和維護——這類系統(tǒng)相比一些替代技術(shù)所使用的傳感器類型更加昂貴，當(dāng)然持續(xù)不斷的開發(fā)工作也在積極進行，為滿足其大規(guī)模使用的需要而開發(fā)生產(chǎn)成本...

20世紀(jì)90年代后期，全球定位系統(tǒng)及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)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(xué)Ackermann教授領(lǐng)銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統(tǒng)，這一系統(tǒng)成功將激光掃描技術(shù)與即時定位定姿系統(tǒng)結(jié)合，形成機載激光...

半固態(tài)—MEMS式激光雷達(dá)，MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System（微機電系統(tǒng)），是將原本激光雷達(dá)的機械結(jié)構(gòu)通過微電子技術(shù)集成到硅基芯片上。本質(zhì)上而言MEMS激光雷達(dá)并沒有做到完全取消機械結(jié)構(gòu)，所以它是一種半固態(tài)激光雷達(dá)。工...

參數(shù)指標(biāo)：（一）視場角，視場角決定了激光雷達(dá)能夠看到的視野范圍，分為水平視場角和垂直視場角，視場角越大，表示視野范圍越大，反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達(dá)為例，旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平視場角為360°，垂直視場角為26.9°，固態(tài)激光雷達(dá)的水平視場角為6...

激光雷達(dá)在ADAS應(yīng)用：海內(nèi)外持續(xù)發(fā)展，2025年全球市場規(guī)模有望達(dá)6.2億美元。2020年10月，百度在北京全方面開放無人駕駛出租車服務(wù)，在13個城市部署總數(shù)測試車輛，并且與一汽紅旗合作實現(xiàn)了中國首條L4級自動駕駛乘用車生產(chǎn)線建設(shè)，具備批量生產(chǎn)能力。根據(jù)Fo...

調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達(dá)，以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍(lán)色為發(fā)射信號頻率，紅色為接收信號頻率，發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)制，信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射，反射會影響光的頻率，當(dāng)反射光返回到檢測器，與發(fā)射時的頻率相比，就能測量兩種頻率之...

給定兩個來自不同坐標(biāo)系的三維數(shù)據(jù)點集，找到兩個點集空間的變換關(guān)系，使得兩個點集能統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系統(tǒng)中，這個過程便稱為配準(zhǔn)。配準(zhǔn)的目標(biāo)是在全局坐標(biāo)框架中找到單獨獲取的視圖的相對位置和方向，使得它們之間的相交區(qū)域完全重疊。對于從不同視圖（views）獲取的每一組點...

反射率，反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比，比如說某物體的反射率是20%，表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同，這主要取決于物體本身的性質(zhì)(表面狀況），如果反射率太低，那么激光雷達(dá)收不到反射回來的激光，導(dǎo)致檢測不到障...

應(yīng)用層面，目前暫無車規(guī)級量產(chǎn)案例，OPA方案的表示企業(yè)為Quanergy。2021年8月，Quanergy對其OPA固達(dá)態(tài)激光雷達(dá)S3系列完成駕駛實測演示。測試結(jié)果顯示，S3系列固態(tài)激光雷達(dá)可以提供超過10萬小時的平均無故障時間（MTBF），在全光照下實現(xiàn)10...

激光的誕生，光子入射到物質(zhì)中，以刺激電子從較高能級過渡到較低能級，并發(fā)射光子。當(dāng)原子處于某種激發(fā)態(tài)時，有能量合適的光子從該原子附近通過，該原子就會釋放出一個具有同樣電勢能的光子，從而躍遷到低能級狀態(tài)。入射光子和發(fā)射光子具有相同的波長和相位，該波長對應(yīng)于兩個能級...

NDT 算法的基本思想是先根據(jù)參考數(shù)據(jù)（reference scan）來構(gòu)建多維變量的正態(tài)分布，如果變換參數(shù)能使得兩幅激光數(shù)據(jù)匹配的很好，那么變換點在參考系中的概率密度將會很大。然后利用優(yōu)化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數(shù)，此時兩幅激光點云數(shù)據(jù)將匹配的...

國外廠商在激光器和探測器行業(yè)耕耘較久，產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經(jīng)驗和優(yōu)勢，客戶群體也更為普遍。國內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速，產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國外供應(yīng)鏈水平，并已經(jīng)有通過車規(guī)認(rèn)證（AEC-Q102）的國產(chǎn)激光器和探測器出現(xiàn)，元器件的車規(guī)化是車規(guī)級激光雷達(dá)...

優(yōu)劣勢分析，優(yōu)勢：OPA激光雷達(dá)發(fā)射機采用純固態(tài)器件，沒有任何需要活動的機械結(jié)構(gòu)，因此在耐久度上表現(xiàn)更出眾；雖然省去機械掃描結(jié)構(gòu)，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(chǎn)后的成本有望較大程度上降低。劣勢：OPA激光雷達(dá)對激光調(diào)試、信號處理...

調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達(dá)，以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍(lán)色為發(fā)射信號頻率，紅色為接收信號頻率，發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)制，信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射，反射會影響光的頻率，當(dāng)反射光返回到檢測器，與發(fā)射時的頻率相比，就能測量兩種頻率之...

當(dāng)我們用當(dāng)前幀和整個點云地圖進行匹配的時候，我們便能得到傳感器在整個地圖中的位姿，從而實現(xiàn)在地圖中的定位。傳感器車規(guī)化，固態(tài)激光雷達(dá)取消了機械結(jié)構(gòu)，能夠擊中目前機械旋轉(zhuǎn)式的成本和可靠性的痛點，是激光雷達(dá)的發(fā)展方向。除了這兩大迫切解決的痛點外，目前量產(chǎn)的激光雷達(dá)...

激光光源，由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個FOV平面區(qū)域內(nèi)，除了面光源可以直接發(fā)射整面光線外，點光源則需要做二維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域，線光源需要做一維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域。其中點光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL（Edge-Emitting Lase...

MEMS：MEMS激光雷達(dá)通過“振動”調(diào)整激光反射角度，實現(xiàn)掃描，激光發(fā)射器固定不動，但很考驗接收器的能力，而且壽命同樣是行業(yè)內(nèi)的重大挑戰(zhàn)。支撐振鏡的懸臂梁角度有限，覆蓋面很小，所以需要多個雷達(dá)進行共同拼接才能實現(xiàn)大視角覆蓋，這就會在每個激光雷達(dá)掃描的邊緣出現(xiàn)...

NDT 算法的基本思想是先根據(jù)參考數(shù)據(jù)（reference scan）來構(gòu)建多維變量的正態(tài)分布，如果變換參數(shù)能使得兩幅激光數(shù)據(jù)匹配的很好，那么變換點在參考系中的概率密度將會很大。然后利用優(yōu)化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數(shù)，此時兩幅激光點云數(shù)據(jù)將匹配的...

線數(shù)，線數(shù)越高，表示單位時間內(nèi)采樣的點就越多，分辨率也就越高，目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達(dá)。分辨率，分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān)，夾角越小，分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng)，約為0.1°，旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率...

反射強度，LiDAR 返回的每個數(shù)據(jù)中，除了根據(jù)速度和時間計算出的反射強度其實是指激光點回波功率和發(fā)射功率的比值。而激光的反射強度根據(jù)現(xiàn)有的光學(xué)模型，可以較好的刻畫為以下模型。我們可以看到，激光點的反射率和距離的平方成反比，和物體的入射角成反比。入射角是入射光...

激光雷達(dá)能夠準(zhǔn)確輸出障礙物的大小和距離，通過算法對點云數(shù)據(jù)的處理可以輸出障礙物的3D框，如：3D行人檢測、3D車輛檢測等；亦可進行車道線檢測、場景分割等任務(wù)。除了障礙物感知，激光雷達(dá)還可以用來制作高精度地圖。地圖采集過程中，激光雷達(dá)每隔一小段時間輸出一幀點云數(shù)...

目前激光雷達(dá)廠商主要使用波長為 905nm 和 1550nm 的激光發(fā)射器，波長為 1550nm 的光線不容易在人眼液體中傳輸，這意味著采用波長為 1550nm 激光的激光雷達(dá)的功率可以相當(dāng)高，而不會造成視網(wǎng)膜損傷。更高的功率，意味著更遠(yuǎn)的探測距離，更長的波長...

測距準(zhǔn)度：激光雷達(dá)探測得到距離數(shù)據(jù)與真值之間的差距,準(zhǔn)度越高表示測量結(jié)果與真實數(shù)據(jù)符合程度越高。點頻：激光雷達(dá)每秒完成探測并獲取的探測點的數(shù)目。抗干擾：激光雷達(dá)對工作同一環(huán)境下、采用相同激光波段的其他激光雷達(dá)的干擾信號的抵抗能力,抗干擾能力越強說明在多臺激光雷...

目前，由于MEMS上游供應(yīng)鏈已經(jīng)相對成熟，比如Luminar的MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)已將制造成本降低到了500-1000美元，使規(guī)模量產(chǎn)成為了可能。國內(nèi)方面，速騰聚創(chuàng)和廣汽埃安、威馬、極氪等11家車企建立了合作，同時其產(chǎn)品「RS-LiDAR-M1」已于2020...

NDT 算法的基本思想是先根據(jù)參考數(shù)據(jù)（reference scan）來構(gòu)建多維變量的正態(tài)分布，如果變換參數(shù)能使得兩幅激光數(shù)據(jù)匹配的很好，那么變換點在參考系中的概率密度將會很大。然后利用優(yōu)化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數(shù)，此時兩幅激光點云數(shù)據(jù)將匹配的...

自動駕駛汽車中的汽車傳感器使用攝像頭數(shù)據(jù)、雷達(dá)和LiDAR來檢測周圍的物體，自動駕駛汽車使用LiDAR傳感器探測周圍建筑和車輛，開發(fā)LiDAR 系統(tǒng)所需要的軟件工具，軟件在LiDAR系統(tǒng)的創(chuàng)建和運行中的各個環(huán)節(jié)都非常關(guān)鍵。系統(tǒng)工程師需要輻射模型來預(yù)測回波信號的...

輔助駕駛，在目前的L2/L3級高級輔助駕駛中，激光雷達(dá)可覆蓋前向視場（水平視場角覆蓋60°到120°）以實現(xiàn)自動跟車或者高速自適應(yīng)巡航等功能。通過發(fā)射信號和反射信號的對比，構(gòu)建出點云圖，從而實現(xiàn)諸如目標(biāo)距離、方位、速度、姿態(tài)、形狀等信息的探測和識別。除了傳統(tǒng)的...

行業(yè)上游供應(yīng)商，激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游（光學(xué)和電子元器件）、中游（集成激光雷達(dá)）、下游（不同應(yīng)用場景）。其中上游為激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理四大部分，包含大量的光學(xué)和電子元器件。中游為集成的激光雷達(dá)產(chǎn)品，下游包括測繪、無人駕駛汽車、高精度地圖、...

脈沖同步（PPS），脈沖同步通過同步信號線實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步（PPS+UTC），通過同步信號線和 UTC 時間（GPS 時間）實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串?dāng)?shù)據(jù)包，需要過一次驅(qū)動才能將其解析成點云通用的格式，如 ROSMSG 或者 p...

激光雷達(dá)的分類，激光雷達(dá)行業(yè)具有較高的技術(shù)水準(zhǔn)與技術(shù)壁壘，并同時具有技術(shù)創(chuàng)新能力強與產(chǎn)品迭代速度快的特征。其技術(shù)發(fā)展方向與半導(dǎo)體行業(yè)契合度高，激光雷達(dá)系統(tǒng)中主要的激光器、探測器、控制及處理單元均能從半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展中受益，收發(fā)單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來...