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。慧视光电-专业雷达制造商。重庆车路协同激光雷达扫描仪
在斯坦福研究所开发的比较原始的仪器设计清楚地表明了激光雷达的应用,如通过雨水或底层的云的结构探测云和雾层的位置,上升限度的高度。激光雷达回波可以清楚的从低海拔地区观察到一个清晰的连续气溶胶层,而这对于肉眼来说是不可见。SRIMarkIII的激光雷达,对稀薄的卷云的检测展示了一个更高的水平。它表明一个很高的峰值功率可以穿透云层,同时形成反射。利用这种现象在不同海波高度观察时就可以证明几个不同层的卷云的存在。虽然用激光雷达性能优越,除了优化设计系统中的参数之外,许多技术被利用来改善的激光雷达系统的性能。例如激光器的冷却就是所有激光器必须解决的问题。激光雷达脉冲重复频率较低或泵浦阈值较低时可以采用空气制冷,而以更大的激光脉冲能量时必须采用制冷系统来冷却激光器。重庆车路协同激光雷达扫描仪慧视光电激光雷达助力轨道异物监测。
混合固态是当前激光雷达**主流的结构,也是未来十年车规量产的比较好 路线。混合固态系统包含固定光源以及动态扫描系统。相较于机械旋转 激光雷达,半固态激光雷达尽管视场相对较窄,但具有结构更简单、成本更低的优势,适合作为前置主激光雷达量产上车。混合固态激光雷达 的扫描方式可细分为单轴镜扫描、双轴镜扫描、MEMS 以及棱镜扫描。 目前从下游车载应用来看 1550nm 和双轴镜扫描方案在探测距离、精度和上车稳定性方面暂时比较优;905nm 的混合固态方案在量产、产业链 成熟度和成本上暂时比较高。
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。激光雷达的波长比微波短好几个数量级,又有更窄的波束。
L2自动辅助驾驶通常采用摄像头与毫米波雷达融合。L1、L2级车辆通常具有一个前置远程雷达和一个用于自适应巡航控制、紧急制动辅助和车道偏离警告/辅助的摄像头,两个后向中距雷达实现盲点检测,以及4个额外摄像头和12个超声波传感器可实现360度视野实现泊车辅助功能。L2+是从辅助驾驶走向更高级别自动驾驶的必经之路。具体来说,激光雷达也需要时间收集数据并更新软件调整优化,并不是自动驾驶的灵丹妙药,但由于其在不同光照条件下精细的探测能力可以降低算法难度而受到欢迎。慧视光电的周界型激光雷达监控设备实现对移动目标入侵防区区域及时报警并进行视频跟踪。重庆车路协同激光雷达扫描仪
无人驾驶关键就是激光雷达。重庆车路协同激光雷达扫描仪
激光雷达从快速上车角度来看,需要平衡性能、可靠性、可量产、低成 本四大方向。激光雷达作为车规级产品关乎生命安全,对可靠性要求极 高,十分考验厂商的研发和制造能力。车规级产品需要满足-40-105°C 使用环境和 15 年使用寿命,同时要保证 0 失效率,难度较高。在制造 过程中也需要设计安全冗余保证量产良率,同时也能降低成本。在满足 使用性能的前提下,车规级可靠性是保障安全的技术,可量产和成本也 是上车关键。激光雷达可通过结构优化、量产、自主研发降低成本。 重庆车路协同激光雷达扫描仪
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