光學(xué)相控陣激光雷達(dá)(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學(xué)相控陣技術(shù)。OPA運(yùn)用相干原理,采用多個(gè)光源組成陣列,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個(gè)發(fā)射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達(dá)完全是由電信號(hào)控制掃描方向,能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細(xì)化掃描,一個(gè)激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測。優(yōu)點(diǎn):純固態(tài)Lidar,體積小,易于車規(guī);掃描速度快(一般可達(dá)到MHz量級(jí)以上);精度高(可以做到μrad量級(jí)以上);可控性好(可以在感興趣的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高密度掃描),缺點(diǎn):易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,使激光能量被分散;加工難度高:光學(xué)相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個(gè)波長;探測距離很難做到很遠(yuǎn)。港口作業(yè)借助激光雷達(dá)引導(dǎo)裝卸,提升集裝箱操作準(zhǔn)度。河北軌道交通激光雷達(dá)
肺炎刺激服務(wù)型機(jī)器人市場發(fā)展,2030 年激光雷達(dá)該領(lǐng)域規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到 16.7 億美元。服務(wù)型機(jī)器人主要應(yīng)用范圍包括無人配送、無人清掃、無人倉儲(chǔ)、無人巡檢等。面對(duì)肺炎,無人配送能夠避免人與人的不必要接觸,減少交叉?zhèn)魅靖怕省?019 年 12 月,美國自動(dòng)駕駛送貨科技公司 Nuro 宣布與零售巨頭 Kroger 合作,在休斯頓為顧客提供無人送貨服務(wù)。2020年 7 月,京東物流無人配送研究院項(xiàng)目落戶常熟高新區(qū),其無人配送車也正式上線。2020 年10 月,美團(tuán)正式發(fā)布位于北京首鋼園區(qū)的智慧門店 MAIShop,集成了無人微倉與無人配送服務(wù)。根據(jù)禾賽科技公開招股書援引沙利文研究預(yù)測,伴隨全球服務(wù)型機(jī)器人出貨量的增長以及激光雷達(dá)在服務(wù)型機(jī)器人領(lǐng)域滲透率的提升,至 2026 年激光雷達(dá)在該細(xì)分市場預(yù)計(jì)達(dá)到4.7 億美元市場規(guī)模,2021 年至 2030 年的復(fù)合增長率可達(dá) 71.5%。天津覽沃激光雷達(dá)市價(jià)通過分析激光雷達(dá)數(shù)據(jù),研究人員能夠精確評(píng)估環(huán)境變化。
探測距離,激光雷達(dá)標(biāo)稱的較遠(yuǎn)探測距離一般為150-200m,實(shí)際上距離過遠(yuǎn)的時(shí)候,采樣的點(diǎn)數(shù)會(huì)明顯變少,測量距離和激光雷達(dá)的分辨率有著很大的關(guān)系。以激光雷達(dá)的垂直分辨率為0.4°較遠(yuǎn)探測距離為200m舉例,在經(jīng)過200m后激光光束2個(gè)點(diǎn)之間的距離為,也就是說只能檢測到高于1.4m的障礙物。如下圖10所示。如果要分辨具體的障礙物類型,那么需要采樣點(diǎn)的數(shù)量更多,因此激光雷達(dá)有效的探測距離可能只有60-70m。增加激光雷達(dá)的探測距離有2種方法,一是增加物體的反射率,二是增加激光的功率。物體的反射率是固定的,無法改變,那么就只能增加激光的功率了。但是增加激光的功率會(huì)損傷人眼,只能想辦法增加激光的波長,以避開人眼可見光的范圍,這樣可以適當(dāng)增大激光的功率。探測距離是制約激光雷達(dá)的另一個(gè)障礙,汽車在高速行駛的過程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物,就越能預(yù)留越多的反應(yīng)時(shí)間,從而避免交通事故。
LiDAR還能夠用于確定測量目標(biāo)的速度。這可以通過多普勒方法或快速連續(xù)測距來實(shí)現(xiàn)。例如,可以使用LiDAR系統(tǒng)測量風(fēng)速和車速。另外,LiDAR系統(tǒng)能夠用于建立動(dòng)態(tài)場景的三維模型,這是自動(dòng)駕駛中會(huì)遇到的情形。這可以通過多種方式來實(shí)現(xiàn),通常使用的是掃描的方式。LiDAR 技術(shù)中的挑戰(zhàn),在可實(shí)現(xiàn)的LiDAR系統(tǒng)中存在一些眾所周知的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)根據(jù)LiDAR系統(tǒng)的類型有所不同。以下是一些示例:隔離和抑制發(fā)射光束的信號(hào)——探測光束的輻射亮度通常遠(yuǎn)大于回波光束。必須注意確保探測光束不會(huì)被系統(tǒng)自身反射或散射回接收器,否則探測器將會(huì)因?yàn)轱柡投鵁o法探測外部目標(biāo)。憑借主動(dòng)抗串?dāng)_,Mid - 360 在室內(nèi)多雷達(dá)信號(hào)中穩(wěn)定工作。
早在上個(gè)世紀(jì)60年代,當(dāng)人類制造出激光器后,科學(xué)家們根據(jù)激光的特性,較早提出的應(yīng)用就是測距。在1967年7月,美國人進(jìn)行了頭一次載人登月飛行,就在月球上安裝了一個(gè)發(fā)射裝置用于測算地球和月球的距離。隨后,正值冷戰(zhàn)時(shí)期的人們,將激光應(yīng)用在了制彈上。飛機(jī)發(fā)射激光照射目標(biāo),同時(shí)投擲激光制彈對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)飛行,用激光隨時(shí)修正自己的飛行路線,精確度非常高。20世紀(jì)70年代末,美國國家航空航天局(NASA)成功研制出一種具有掃描和高速數(shù)據(jù)記錄能力的機(jī)載海洋激光雷達(dá)。用在大西洋和切薩皮克灣進(jìn)行了水深的測定,并且繪制出水深小于10m的海底地貌。此后,機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)蘊(yùn)含的巨大應(yīng)用潛力開始受到關(guān)注,并很快被應(yīng)用到陸地地形勘測研究當(dāng)中。Mid - 360 小巧體積,安裝布置靈活,滿足移動(dòng)機(jī)器人多樣安裝需求。天津無人駕駛激光雷達(dá)
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回波模式,即周期采集點(diǎn)數(shù),因?yàn)榧す饫走_(dá)在旋轉(zhuǎn)掃描,因此水平方向上掃描的點(diǎn)數(shù)和激光雷達(dá)的掃描頻率有一定的關(guān)系,掃描越快則點(diǎn)數(shù)會(huì)相對(duì)較少,掃描慢則點(diǎn)數(shù)相對(duì)較多。一般這個(gè)參數(shù)也被稱為水平分辨率,比如激光雷達(dá)的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點(diǎn)數(shù)為 360°/0.2°=1800,也就是說水平方向會(huì)掃描1800次。次。同一輪發(fā)光測距的不同回波數(shù)據(jù),比如同時(shí)包含較強(qiáng)回波和較晚回波。有效檢測距離,激光雷達(dá)是一個(gè)收發(fā)異軸的光學(xué)系統(tǒng)(其實(shí)所有的機(jī)械雷達(dá)都是),也就是說,發(fā)射出去的激光光路,和返回的激光光路,并不重合。河北軌道交通激光雷達(dá)