贵阳轨道交通激光雷达原理

在众多机械激光雷达中，电动光学机械扫描仪是比较常见的激光雷达扫描仪类型。2007年，激光雷达技术的先驱Velodyne公司发布了一款64波束旋转扫描器，这款扫描器显然在早期塑造并主导了自动驾驶汽车行业。这种扫描器明显的优点是测距距离长，水平视场宽，扫描速度快。大多数这种类型的传感器都有几个发射-接收通道，这些通道垂直堆叠，由电机旋转，形成360°视场。尽管由此产生的点云能够对车辆周围的物体进行高质量的检测，但这种扫描器类型仍有几个缺点：高功耗，易受振动和机械冲击，庞大的包装，在大多数情况下，价格非常高。此外，由于垂直堆叠激光LEDs的数量有限，它们的垂直分辨率有限。然而，世界上有几家公司致力于减轻这些缺点，同时保持这类传感器能够产生的高质量点云。此时激光雷达所测到的这两种波长光信号衰减差是待测对象的吸收所致。贵阳轨道交通激光雷达原理

智能驾驶采用不同类型的传感器实现车辆对周边道路、行人、障碍物、路侧单元 及其他车辆的感知，在不同程度上实现车辆安全、自主、智能驾驶，是激光雷达 的重要应用场景，可根据驾驶员与自动驾驶系统参与程度分为五个等级。典型的智能驾驶系统包括环境感知、决策规划和控制执行三大部分。其中环境感知系统主要包括摄像头、超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达等传感器。激光雷达性能好、精度高，或为智能汽车重要传感器。激光雷达常应用于高精度电子地图和定位、障碍物识别、可通行空间检测、障碍物轨迹预测等方面，具备分辨率高、探测范围广、信息量丰富等优势，或为实现汽车智能驾驶的重要装置。昆明大气激光雷达数据处理图像数据采集由高速DSP完成，图像处理及三维显示可由工业控制计算机完成。

机械式激光雷达通常包括多个激光光源垂直排列形成线阵，通过硬件的机械式旋转，改变激光的出射方向，从而实现对整个外部环境的三维空间扫描。混合式激光雷达通过MEMS振镜旋转完成激光扫描,该振镜通过振镜和微机电系统（MEMS）结合形成，一般称为MEMS激光雷达。全固态激光雷达则完全取消了机械式扫描结构，而是完全通过电子的方式来完成水平和垂直方向上的扫描，其内部结构没有任何的运动部件，在运动过程中，可靠性高、耐持久性强，这样的方式也缩小了激光雷达的体积并且价格低廉，随着技术的发展成熟有望成为自动驾驶的标配。

在国内外，自动驾驶感知解决方案通常分为两大阵营。一类是特斯拉的“纯视觉”解决方案，坚持以摄像头作为主传感器，实现感知数据收集。另一类则是“组合传感器”阵营，以摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器进行融合感知。无论采用哪一种解决方案，毫米波雷达都是必不可少的传感器。蔚来、小鹏、理想、威马、极狐等品牌车型均配备了约5个毫米波雷达，可见毫米波雷达在自动驾驶感知中的重要程度。目前，77GHz的中长距毫米波雷达是搭载在车端的主流方案，主要用于支持ADAS中的自适应巡航（ACC）、自动紧急制动（AEB）、前方碰撞预警（FCW）、变道辅助系统（LCA）等功能。探测器足激光接收机的部件，也是决定接收机性能的关键因素。

自动驾驶技术快速发展的同时也在推动着各种环境感知传感器的研究。常见的环境传感器包括相机，毫米波雷达，激光雷达等，其中激光雷达因其可以得到目标的三维信息、抗干扰能力强、分辨率高等优点，在自动驾驶技术的研究中占据了 重要的地位。激光雷达又可以细分为机械式、混合式、固态式等类型。而激光测距技术则是激光雷达的基石。当下的激光雷达主要应用在自动驾驶，无人机，机器人等几个领域。在自动驾 驶中使用的激光雷达主要有以下几种类型：机械式激光雷达、混合式激光雷达、全固态激光雷达。差分激光雷达主要用于大气成分的测定。贵州轨道检测激光雷达市场

半导体激光器是以直接带隙半导体材料构成的Pn结或Pin结为工作物质的一种小型化激光器。贵阳轨道交通激光雷达原理

不同类型的传感器各有优劣。超声波在几米以外的空气中会出现强烈的衰减，因此主要用于短距离物体检测。毫末波雷达有不同距离范围选择，环境干扰能力强，可以满足车辆对全天气候的适应性的要求，但由于分辨率较差无法识别物体。相机性价比高且易于使用，尽管能够通过算法感知深度，但是强烈取决于周围光照条件和需要大量数据处理以提取有用信息。相机是能看到颜色的技术，并且可以应用在车道保持辅助功能。激光雷达通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离并在没有大量后端处理的情况下获取周围物体的精确距离及3D信息，以实现避障功能。结合预先采集的高精地图，机器人在环境中通过激光雷达的定位精度可达厘米量级，以实现自主导航。贵阳轨道交通激光雷达原理

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