国产激光雷达的应用
目前,国产激光雷达产业逐渐步入正轨,以速腾聚创、镭神智能、禾赛科技等为代表的国产企业争夺进口激光雷达的市场,此外,、华为等巨头相继入局,加剧了竞争赛道。
国内固态激光雷达者——禾赛科技自主研发的激光雷达Pandar40已实现量产,客户遍及美国硅谷、底特律、匹兹堡及欧洲和中国各地的数十家自动驾驶公司,合作客户有宝马、德尔福、德国大陆、爱驰亿维、智行者、、景驰科技等。禾赛科技近日宣布,其已与美国威力登激光雷达公司达成了长期的全球交叉许可协议。这项互惠互利的协议不仅涵盖众多旋转式激光雷达产品,而且涵盖双方公司已有的与未来的全部。1550nm的LiDAR传感器可以以更高的功率运行,以提高探测范围,同时对于雨雾的穿透力更强。
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2020激光雷达行业发展现状及前景分析
据悉,2019年激光雷达市场规模7.36亿元。激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成,激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去,光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲,送到显示器。而机器人领域的激光雷达相对来说售价更低,国内思岚科技及玩智商等企业已低至上百元。
近年来,激光雷达被广泛应用于导航领域,如机器人、无人机的避障以及智能车的自动驾驶(领域,应用场景不断扩大,打破了原来仅局限于应用于军事领域的局面,而在民用和商业领域得到较快发展。
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激光雷达的特点
1、具有极高的分辨率
激光雷达工作于光学波段,频率比微波高2~3个数量级以上,因此,与微波雷达相比,激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率;
2、抗干扰能力强
激光波长短,可发射发散角非常小(μrad量级)的激光束,多路径效应小(不会形成定向发射,与微波或者毫米波产生多路径效应),可探测低空/超低空目标;
3、获取的信息量丰富
可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息,生成目标多维度图像;
4、可全天时工作
激光主动探测,不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性。它只需发射自己的激光束,通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。
激光雷达的原理与结构
与雷达原理相似,激光雷达使用的技术是飞行时间(TOF, Time of Flight)。具体而言,就是根据激光遇到障碍物后的折返时间,计算目标与自己的相对距离。激光光束可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离,这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D环境地图,精度可达到厘米级别,从而提高测量精度。输出参数:目标的位置(三维)、速度(三维)、方向、时间戳(某些激光雷达有)等。
想象一下,当发出光脉冲时启动秒表,然后当光脉冲返回时停止计时器。通过测量激光的“飞行时间”,并且知道脉冲行进的速度,就可以计算距离。光以每秒30万千米的速度传播,因此需要非常高精度的设备来产生关于距离的数据。