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机械式激光雷达通常包括多个激光光源垂直排列形成线阵,通过硬件的机械式旋转,改变激光的出射方向,从而实现对整个外部环境的三维空间扫描。混合式激光雷达通过MEMS振镜旋转完成激光扫描,该振镜通过振镜和微机电系统(MEMS)结合形成,一般称为MEMS激光雷达。全固态激光雷达则完全取消了机械式扫描结构,而是完全通过电子的方式来完成水平和垂直方向上的扫描,其内部结构没有任何的运动部件,在运动过程中,可靠性高、耐持久性强,这样的方式也缩小了激光雷达的体积并且价格低廉,随着技术的发展成熟有望成为自动驾驶的标配。抗干扰能力强,隐蔽性好;激光不受无线电波干扰,能穿越等离子鞘。64线激光雷达系统
据有关媒体报道,2022年下半年,中国市场正迎来一波新的智能车量产交付小高潮。高工智能汽车研究院监测数据显示,去年中国市场乘用车前装标配搭载激光雷达数量还不到8000颗,今年1-9月,前装搭载激光雷达的数量已达5.7万颗,预计全年达12万颗,增长10倍以上。随着乘用车逐步发展到L3+阶段,“视觉计算”方案不再满足智能驾驶的感知要求,乘用车市场在2022迎来激光雷达装车小高潮。众多信息都显示2022年将是激光雷达大规模“上车年”。多线激光雷达的应用一个波长调到待测物体的吸收线,而另一波长调到线上吸收系数较小的边翼。
相比摄像头,激光雷达是一种比较原始的控制方式,其原理和家里的扫地机是一样的,就是根据周边的障碍物和地图控制车辆行驶方向和速度。激光雷达可每秒向外发射几百万个激光脉冲并通过内部旋转方式对外界进行旋转扫描。每次扫描都可获取周边物体精确的三维数据。将收集的数据上传并分析处理,然后得出结果。这种方法的缺点就是算法是固的,完全依赖硬件性能,不能通过自我学习提升,不能识别红绿灯和限速牌,无法实现更高级别的自动驾驶。这种应该叫辅助驾驶,并不是真正意义上的自动驾驶。
激光雷达是高级自动驾驶的主要传感器,主要利用光波获取并处理信息,起到测距、避障、定位和导航等对驾驶的辅助作用。它的基本原理是通过发射器向目标发射探测信号(激光束)和传感器接受目标反射回来的信号来测量与目标之间的距离、分析目标反射回来的信息得到目标的距离和物理属性等信息,用于避障,于此同时结合地图,便于实现定位以及导航功能。传感器位于自动驾驶的感知层,用于探测外部环境,是自动驾驶的重要组成部分,其中,激光雷达的综合性能比较好,由于兼具精度高、探测范围广、分辨率高、算法可行性强等优点,被大多数整车厂、Tier1供应商认为是L3级及以上自动驾驶必备的传感器。然后以高重复频率将这两种波长的光交替发射到大气中。
激光应用广,其工作有赖于激光器与探测器。得益于方向性好、单色性好、能量 密度高,激光不仅在光纤通信、工业制造等传统领域应用较多,更在 3D 传感、车载激 光雷达等新型领域日益普及。激光的输出有赖于激光器,根据增益介质的不同,激光器 可分为气体激光器、液体激光器与固态激光器,而半导体激光器是固态激光器的典型形 态;激光的接收则有赖于探测器,其又被称为光敏二极管。 激光器、探测器的**构成部分为光芯片,光芯片**功能为光电信号转换。光芯 片主要包括激光器芯片与探测器芯片:激光器芯片应用于半导体激光器中,实现电信号 向光信号的转换,将电信号蕴含的信息通过激光输出;探测器芯片则在探测器中不可或 缺,实现光信号向电信号的转换。半导体泵浦固体激光器综合了半导体激光器与固体激光器的优点,具有体积小、重量轻、量子效率高的特点。成都机载激光雷达导航
激光雷达可用于测量树木高度。64线激光雷达系统
激光的发出有赖于泵浦源、增益介质、谐振腔三大部件。激光的输出需要外界提供 能量,泵浦源(又称激励源)即负责向增益介质中的粒子提供能量,常见的泵浦方式有 电泵浦、光学泵浦、核能泵浦等;增益介质用来提供向高能级跃迁的粒子,常用材料有 氖气、有机染料、红宝石、半导体、光纤等;谐振腔指使光波在其中来回反射从而提供 光能反馈的空腔,其作用是使腔内的光子具有一致的频率、相位和运行方向,使激光具 有良好的方向和相干性,同时还能放大受激辐射的强度。 激光器芯片将电激励作为泵浦源,以半导体材料为增益介质,通过谐振腔选模放大, 进而输出激光,完成光电转换。64线激光雷达系统
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