這里就來分享一下激光雷達在實際應用中的那些小細節~工作原理:激光雷達是基于時間飛行(TOF)工作原理;激光雷達發射激光脈沖,并測量此脈沖經被測目標表面反射后返回的時間,然后換算成距離數據發射光和接受光時間差為t,c為光速,則雷達與目標的距離為雷達通過一個反射鏡對測距激光脈沖進行反射。當反射鏡被電機帶動旋轉時,從而形成一個與旋轉軸垂直的掃描平面。雷達定時發出脈沖光,同時電機帶動發射鏡旋轉,這樣就可以構成二維點云數據。借 360°x59° 超廣 FOV,Mid - 360 力保移動機器人作業現場安全。安徽傲覽Avia激光雷達價位
回波模式,即周期采集點數,因為激光雷達在旋轉掃描,因此水平方向上掃描的點數和激光雷達的掃描頻率有一定的關系,掃描越快則點數會相對較少,掃描慢則點數相對較多。一般這個參數也被稱為水平分辨率,比如激光雷達的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點數為 360°/0.2°=1800,也就是說水平方向會掃描1800次。次。同一輪發光測距的不同回波數據,比如同時包含較強回波和較晚回波。有效檢測距離,激光雷達是一個收發異軸的光學系統(其實所有的機械雷達都是),也就是說,發射出去的激光光路,和返回的激光光路,并不重合。隧道激光雷達行價測繪領域中激光雷達快速采集地形數據,繪制高精度地圖。
激光雷達的應用:1、林業調繪,森林中的樹木結構和高度的可視化是LiDAR應用真正成功的領域。但激光雷達真的能“穿透”樹木嗎?想象一下,你站在森林中間,抬頭看。你能看到陽光嗎?如果您可以看到光線透過,那么LiDAR也可以。當你知道樹的高度和地面的高度時,你就會得到一個真正的垂直剖面,如果你真的想要一個3D植被結構,地面LiDAR也可以生成逼真的3D模型。其實,地球科學激光高度計系統(GLAS)是頭一個從太空繪制森林地圖的激光測距(LiDAR)儀器。2、確定土地用途,激光雷達分類代碼包括地面、植被(低,中,高)、建筑、架空導線、公路、鐵路和水等等,每個分類定義都來自反射的激光脈沖。甚至通過多期數據監測可以穩定地了解我們星球的動態變化,包括氣候變化。
反射率,反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比,比如說某物體的反射率是20%,表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同,這主要取決于物體本身的性質(表面狀況),如果反射率太低,那么激光雷達收不到反射回來的激光,導致檢測不到障礙物。激光雷達一般要求物體表面的反射率在10%以上,用激光雷達采集高精度地圖的時候,如果車道線的反射率太低,生成的高精度地圖的車道線會不太清晰。旋轉掃描鏡激光雷達,作為頭一款量產的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達就是旋轉掃描鏡激光雷達。與機械旋轉激光雷達不同的是,其激光發射模塊和接收模塊是不動的,只有掃描鏡在做機械旋轉。激光單元發出激光至旋轉掃描鏡(Mirror),被偏轉向前發射(掃描角度145°),被物體反射的光經光學系統被左下方的探測器接收。優點:可車規,壽命長,可靠度高。缺點:掃描線數少,掃描角度不能到360度。激光雷達在安防領域實現了對入侵者的快速識別和追蹤。
現代雷達的波長一般是到米級別,例如火控雷達的波長是1-5厘米,汽車雷達的波長是1-10毫米。當波長進一步壓縮(頻率進一步提高),在紅外線、可見光、紫外線區域即可激發出激光,用激光做探測源的雷達,稱為激光雷達。1928年,德國的Landenburg(蘭登伯格)在研究氛氣色散現象實驗間接證實了受激輻射的存在,也直接給出了受激輻射的發生條件是粒子數反轉。1947年,Lamb(蘭姆)和Reherford(雷瑟福)在氧原子光譜中發現了明顯的受激輻射這是受激輻射頭一次被實驗驗證,蘭姆也因此在1955年獲得了諾貝爾物理學獎。1950年,法國物理學家Kastler(卡斯特勒)提出了光學泵浦的方法。他也因為提出了這種利用光學于段研究微波諧振的方法而獲諾貝爾獎。環境監測時激光雷達追蹤污染物,評估區域環境質量。天津單線激光雷達批發
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優劣勢分析,優勢:首先,該設計減少了激光發射和接收的線數以實現一幀之內更高的線數,也隨之降低了對焦與標定的復雜度,因此生產效率得以大幅提升,并且相比于傳統機械式激光雷達,棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次,只要掃描時間夠久,就能得到精度極高的點云以及環境建模,分辨率幾乎沒有上限,且可達到近100%的視場覆蓋率。劣勢:棱鏡式激光雷達FOV相對較小,且視場中心的掃描點非常密集,雷達的視場邊緣掃描點比較稀疏,在雷達啟動的短時間內會有分辨率過低的問題。對于高速移動的汽車來說,顯然不存在長時間掃描的情況,不過可以通過增加激光線束和功率實現更高的精度和更遠的探測距離,但機械結構也相對更加復雜,體積讓前兩者更難以控制,存在軸承或襯套的磨損等風險。安徽傲覽Avia激光雷達價位