深圳电子展
2024年11月6-8日
深圳国际会展中心(宝安新馆)

激光雷达基础解析

 

什么是激光雷达?今天NEPCON ASIA小编就和大家详细说一说。

1、激光雷达定义

1)探测原理

通过向被测目标发射探测信号(激光束),然后测量反射或散射信号的到达时间、波束指向、频率变化等参数,来确定目标的距离、方位和运动状态等信息,并生成多维信息图像。由于其具有较高的角度、速度和距离分辨率 - 有助于获得清晰的目标图像和同时跟踪多个目标物体。

2)基本构成

激光雷达可分为激光发射模块、接收模块和信号控制处理模块三部分;其中激光发射模块由激光器、发射光学系统组成;激光接收模块由接收光学系统、光学滤光装置、光电探测器构成;信号控制处理模块能对回波信号进行处理,通过提取目标的速度、距离、反射率等信息生成目标物体的三维图像;

2、不同类型激光雷达

2.1  依据激光线束数量

1)2D激光雷达

—— 激光线束 :一次扫描只产生一条扫描线

——  数据信息:2D平面数据信息

——  特点:结构简单,测距速度快,性能稳定;但无法完成复杂路面地形环境三维建模,且容易出现数据失真和虚报等现象;

2)3D激光雷达

—— 激光光束:一次扫描产生多条扫描线

—— 数据信息:3D多维数据信息

—— 特点:可获得环境的深度信息,帮助车辆构建可行驶区域;

2.1  依据装置内部有无旋转部件

1)机械旋转式激光雷达

激光雷达装置内部的发射光源在竖直面进行线阵排布,从而产生不同指向的激光光束,再通过步进电机带动发射部件进行旋转,从而由线变面,实现对目标物体的3D探测扫描;

供应商代表:威力登(美国)

特点分析:测量精度高,且能够实现360°全方位探测;体积相对较大,且价格较高,不利于在车辆上量产应用;

2)混合式激光雷达(MEMS)

该装置由微机电系统和振镜组成,工作时驱动电路驱动振镜旋转,激光束在旋转振镜的反射下实现扫描,然后经发射单元准直后射出;

特点分析:

技术相对成熟,相对机械旋转式,混合式能够以相对较低的成本,对车周环境实现较高准确度的检测和识别;但由于光路结构较复杂,且存在微振镜振动问题,雷达装置部件的寿命受到一定的影响限制。

3)全固态激光雷达

该类型激光雷达完全取消了机械扫描结构,完全通过电子方式实现水平和垂直方向的激光扫描;此类型依据不同的工作模式,又可划分为光学相控阵(OPA)车载激光雷达和面阵闪光型(Flash)车载激光雷达;

供应商代表:Quanergy ,ouster,Innoviz

特点分析:结构简单,体积小,扫描速度快,且成本相对较低,比较适合量产应用;但扫描角度有限,且因接收面大、信噪比差,

以上便是亚洲电子生产设备暨电子工业展览会小编为大家整理的相关内容,如果大家对这方面比较感兴趣,可以到亚洲电子生产设备暨电子工业展览会参观交流。2021年8月25-27日,亚洲电子生产设备暨电子工业展览会将在深圳会展中心隆重开幕,将为你解读更多行业发展新趋势。