重庆大角度测量激光雷达传感器

时间:2022年09月27日 来源:

机械旋转激光雷达是比较早的扫描方式,但由于零件多、寿命短、价格贵、 体积大,不适用于量产车辆。机械式激光雷达收发光源、接收器以及扫 描系统坐在圆盘底座上。随着外部电机的转动,收发架构会沿着这个圆 盘进行转动,实现水平空间的 360 度扫描。优点是外部电机控制技术比 较成熟且能够长时间保持稳定转速;缺点是体积大难以集成到车顶,且 激光雷达价格仍然过高而不符合大规模自动驾驶场景的需求。2005 年 Velodyne 创始人 David Hall 发明了 3D 实时激光雷达,2007 年率先实现量产,推出商用量产实时 3D 雷达,在早期获得多家无人驾驶 公司的青睐。因此输出的光束质量好,其单色性、相干性和光束稳定性好。重庆大角度测量激光雷达传感器

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激光雷达关键技术有分析空间扫描技术,激光雷达的空间扫描方法可分为非扫描体制和扫描体制,其中扫描体制可以选择机械扫描、电学扫描和二元光学扫描等方式。非扫描成像体制采用多元探测器,作用距离较远,探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同,能够减小设备的体积、重量,但在我国多元传感器,尤其是面阵探测器很难获得,因此国内激光雷达多采用扫描工作体制。  机械扫描能够进行大视场扫描,也可以达到很高的扫描速率,不同的机械结构能够获得不同的扫描图样,是目前应用较多的一种扫描方式。声光扫描器采用声光晶体对入射光的偏转实现扫描,扫描速度可以很高,扫描偏转精度能达到微弧度量级。但声光扫描器的扫描角度很小,光束质量较差,耗电量大,声光晶体必须采用冷却处理,实际工程应用中将增加设备量。重庆大角度测量激光雷达传感器回波信号的幅度量化采用模拟延时线和高速运算放大器组成峰值保持器,采用高速A/D完成幅度量化。

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可以通过反射信号和发射信号的频率是否相同判断物体是否处于静止状态。对于逐渐靠近的物体,返回信号会产生正向多普勒频移,对于逐渐远离的物体,返回信号会产生反向多普勒频移,导致频率发生上移或下移并由此区分物体移动方向。目前TOF为市场中**为成熟的激光雷达测距方式,也是商业化激光雷达应用多的测距方式。通过监测激光发射与回波的时间差,基于光速和测量时间差计算目标距离。TOF的比较大优势在于探测精确、性价比高、技术成熟、响应速度快。缺陷是需要算法抗干扰,并根据反射率判断是否为伪目标,所以对算法有较高的要求。FMCW可以根据多普勒效应判断目标移动方向,信息更丰富且对环境强光和其他激光具有很好的抗干扰性能。总体来看测距方式未来将从TOF逐渐向FMCW切换,且两种测距方式将会在不同场景存留。

不同传感器各有优缺点。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。激光雷达发射机光源的选择土要有半导体激光器、半导体泵浦的固体激光器和气体激光器等。

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OPA 激光雷达通常搭配 FMCW 测距方式,未来有望实现高稳定性、任 意方向控制、低成本、平均功率几百毫瓦的比较低功耗以及超过 500m 探 测距离。OPA 采用相干原理,在两个水波纹叠加后,如果满足半波长的 整数倍,会形成相干相加或者相交的特性,可以利用这种特性控制波数 的时间差从而控制扫描方向。这种方案的主要优点在于集中度很高,并 且波长和方向优势带来更高信噪比,体积更小,更适合车规级需求。OPA方案的难点是插入损耗和旁瓣问题。具体来看是因为同一束光产生干涉, 在相邻的几束光满足条件后很容易形成旁瓣,会有多余的能量分掉探测 主能量,影响测距能力。纯固态激光雷达部分技术和光通讯类似,目前 在通讯行业中 III-V 族半导体技术占主流,硅光芯片仍处于上升阶段, 硅光技术有待突破。机载雷达系统的组成包括:激光扫描器、高精度惯性导航仪、应用查分技术的全球定位系统、高分辨率数码相机。贵州lidar激光雷达测量

只要有一个脉冲幅值首先超越阂值,检测电路就会将其确定为回波。重庆大角度测量激光雷达传感器

激光雷达技术是根据激光光束在大气中传输时,大气中尘埃微粒和各种气体分子对激光产生弥散射,瑞利散射、拉曼散射和共振荧光以及共振吸收等现象,然后利用激光雷达接收系统收集和记录上述现象过程中所产生的背向散射光谱,以达到探测大气成份和浓度的目的。烃类气体是油气田油气微渗漏的主要指示性气体,而近地表的烃类气体从成分上看,主要是由早期的成岩作用、细菌作用和地下热作用等共同作用的结果。共振吸收激光雷达在探测气体分子含量时一般都采用各种可调谐激光器激光雷达探测气体的探测灵敏度,重庆大角度测量激光雷达传感器

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