分類,激光雷達按結構不同大致可以分為:機械旋轉激光雷達、混合半固態激光雷達和全固態激光雷達(Flash快閃和OPA相控陣,統稱為非掃描式)。(一)機械旋轉激光雷達,機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉實現橫向360度的覆蓋面,通過內部鏡片實現垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩定的特點,所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型,雷達在車頂不停的在旋轉完成橫向掃描,靠增加激光束,實現縱向寬泛的掃描。(二)混合半固態激光雷達。按照掃描方式分為:轉鏡、硅基MEMS、振鏡+轉鏡、旋轉透射棱鏡。激光雷達的實時性使其成為智能交通系統的重要組成部分。北京工業激光雷達規格
激光雷達(Lidar)光束范圍很窄,所以需要更多的縱向光束,以覆蓋大的面積,所以線束決定著畫面大小,掃描再通過返回的時間測量距離,并精確、快速構建模型,相比目前的其他雷達強太多,所以更適合自動駕駛系統,但也同樣易受天氣影像,成本較高。轉鏡:轉鏡分為一維轉鏡和二維轉鏡。一維轉鏡通過旋轉的多面體反射鏡,將激光反射到不同的方向;二維轉鏡顧名思義內部集成了兩個轉鏡,一個多邊棱鏡負責橫向旋轉,一個負責縱向翻轉,實現一束激光包攬橫縱雙向掃描。轉鏡激光雷達體積小、成本低,與機械式激光雷達效果一致,但機械頻率也很高,在壽命上不夠理想。黑龍江電力激光雷達激光雷達的高穩定性使其在太空探測任務中備受青睞。
關于實際量程:雷達對特定目標的實際量程會受到如下因素的影響:1、目標漫反射率,目標漫反射率不但與材質有關,也與表面朝向有關。目標漫反射率越高,實際量程就越遠;2、反射面積,目標表面被激光光斑覆蓋的面積。覆蓋面積越大,實際測量距離越遠;3、透光罩臟污程度,雷達的透光罩臟污會造成透光性能下降,透光性能下降得越多,測量能力越差,透光率下降至 60%時,測量能力可能完全失效;4、大氣條件,雷達的實際測量能力同時受到大氣條件的影響,特別是在戶外工作時。大氣的光傳播能力越差,雷達的實際測量能力越低。在極端天氣條件 (例如濃霧)下,測量能力會完全失效。
目前的激光雷達,不光只有光探測與測量,更是一種集激光、全球定位系統(GPS)和IMU(InertialMeasurementUnit,慣性測量裝置)三種技術于一身的系統,用于獲得數據并生成精確的DEM(數字高程模型)。這三種技術的結合,可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑,測距精度可達厘米級,激光雷達較大的優勢就是"精確"和"快速、高效作業"。隨著激光雷達技術的進步與發展,星載激光雷達的研制和應用在20世紀90年代逐步成熟。2003年,NASA根據早先提出的采用星載激光雷達測量兩極地區冰面變化的計劃,正式將地學激光測高儀列入地球觀測系統中,并將其搭載在冰體、云量和陸地高度監測衛星上發射升空運行。激光雷達通過發射激光束,精確測量目標距離,是自動駕駛的關鍵傳感器。
機械式激光雷達,工作原理,發射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉。在豎直方向上排布多組激光線束,發射模塊以一定頻率發射激光線,通過不斷旋轉發射頭實現動態掃描。優劣勢分析,優勢:機械式激光雷達作為較早裝車的產品,技術已經比較成熟,因為其是由電機控制旋轉,所以可以長時間內保持轉速穩定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機械式激光雷達可以對周圍環境進行精度夠高并且清晰穩定的360度環境重構。劣勢:雖然技術成熟,但因為其內部的激光收發模組線束多,并且需要復雜的人工調整,制造周期長,所以成本并不低,并且可靠性差,導致可量產性不高。其次,機械式激光雷達體積過大,消費者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車廠商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場。激光雷達的掃描模式多樣,適應不同場景的需求。國產激光雷達批發價格
激光雷達的智能化校準功能減少了人工干預的需要。北京工業激光雷達規格
激光雷達在ADAS應用:海內外持續發展,2025年全球市場規模有望達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,在13個城市部署總數測試車輛,并且與一汽紅旗合作實現了中國首條L4級自動駕駛乘用車生產線建設,具備批量生產能力。根據Forst&Sullivan研究估計,2026年ADAS領域使用激光雷達產業規模有望達12.9億美元。其中,中國、美國、其他地區分別為6.7/3.5/2.7億美元。2030年ADAS領域使用激光雷達產業規模有望達64.9億美元,其中中國、美國、其他地區分別為32.5/13.0/19.5億美元。北京工業激光雷達規格