工作原理,相控陣雷達發射的是電磁波,OPA(Optical Phase Array的簡稱,即光學相控陣)激光雷達發射的是光,而光和電磁波一樣也表現出波的特性,所以原理上是一樣的。波與波之間會產生干涉現象,通過控制相控陣雷達平面陣列各個陣元的電流相位,利用相位差可以讓不同的位置的波源會產生干涉(類似的是兩圈水波相互疊加后,有的方向會相互抵消,有的會相互增強),從而指向特定的方向,往復控制便得以實現掃描效果。利用光的相干性質,通過人為控制相位差實現不同方向的光發射效果;我們知道光和電磁波一樣也表現出波的特性,因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉向”特定的角度,往復控制實現掃描效果。物流分揀依靠激光雷達引導機械臂,快速準確分揀貨物。Horizon激光雷達設備
激光雷達是自動駕駛領域非常依賴的傳感器,越來越多的自動駕駛公司看好激光雷達的應用前景。激光雷達具有較高的分辨率,可以記錄周圍環境的三維信息,激光雷達是主動發射型設備,對光照的變化不敏感,在有光照變化和夜晚等場景基本不會受到影響。此外激光雷達能夠提供水平360度的視野范圍,保證整個自動駕駛車基本上沒有視野盲區。但是激光雷達懼怕霧霾天氣,因為霧霾顆粒的大小非常接近激光的波長,激光照射到霧霾顆粒上會產生干擾,導致效果下降。隨著技術的進步,以及成本的下降,激光雷達會普及到更多領域。重慶微波激光雷達環境監測時激光雷達追蹤污染物,評估區域環境質量。
激光雷達的工作原理:對人畜無害的紅外光束Light Pluses發射、反射和接收來探測物體。能探測的對象:白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同,車道線和路面也是可以區分開來的。哪些物體無法探測:光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間(Time of Flight,縮寫為TOF)測量方法。分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,輸出點云,從而呈現出目標物精確的三維結構信息。
激光雷達難點:當周邊環境中存在透明介質 (如潔凈水體) 時,位于透明介質內部或后方的目標能夠被測到。由于光線在透明介質中會發生折射,被測目標實際上位于折射光路上,而測量結果則位于直線光路上,測量出的目標位置會發生偏差,此外,雷達也可能會收到兩個反射回波,一個來自于透明介質內部或后方的實際目標表面的反射,另一個來自于不完全潔凈的透明介質表面的漫反射,此時的測量結果不確定,有可能是介質表面,也可能是實際目標。激光雷達能夠快速捕獲運動目標的動態信息。
這類形體對現實世界的表達能力有限,絕大部分目標難以用這些形體或其組合來近似。后續研究主要集中于三維自由形態目標的識別,所謂自由形態目標,即表面除了頂點、邊緣以及尖拐處之外處處都有良好定義的連續法向量的目標(如飛行器、汽車、輪船、建筑物、雕塑、地表等)。由于現實世界中的大部分物體均可認為是自由形態目標,因此三維自由形態目標識別算法的研究較大程度上擴展了識別系統的適用范圍。在過去二十余年間,三維目標識別任務針對的數據量不斷增加,識別難度不斷上升,而識別率亦不斷提高。Mid - 360 輕巧易嵌入,為移動機器人外觀設計帶來更多創意空間。安徽國產激光雷達廠商
在智能物流中引導 AGV 小車,提升貨物搬運倉儲效率。Horizon激光雷達設備
也有使用相干法,即為調頻連續波(FMCW)激光雷達發射一束連續的光束,頻率隨時間穩定地發生變化。由于源光束的頻率在不斷變化,光束傳輸距離的差異會導致頻率的差異,將回波信號與本振信號混頻并經低通濾波后,得到的差頻信號是光束往返時間的函數。調頻連續波激光雷達不會受到其他激光雷達或太陽光的干擾且無測距盲區;還可以利用多普勒頻移測量物體的速度和距離。調頻延續波 LiDAR 概念并不新穎,但是面對的技術挑戰不少,例如發射激光的線寬限制、線性調頻脈沖的頻率范圍、線性脈沖頻率變化的線性度,以及單個線性調頻脈沖的可復制性等。Horizon激光雷達設備