激光雷达未来发展方向
理论上来说,固态激光雷达是完全没有移动部件的雷达,光相控阵(Optical Phased Array)及Flash是其典型技术路线,也被认为是纯固态激光雷达方案。但近年来,一些非完全旋转的激光雷达也被统称为“固态激光雷达”,它们具备了固态激光雷达很多的性能特点,如分辨率高、有限水平FOV(前向而不是360°)等,但这些技术方案会有一些微小的移动部件,从严格意义上来说不能算纯固态激光雷达。
激光雷达原理
与雷达工作原理类似,激光雷达通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离,但其很大优势在于能够利用多谱勒成像技术,创建出目标清晰的 3D 图像。激光雷达通过发射和接收激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出到目标对象的相对距离,并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,快速得到出被测目标的三维模型以及线、面、体等各种相关数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。由于光速非常快,飞行时间可能非常短,因此要求测量设备具备非常高的精度。从效果上来讲,激光雷达维度(线束)越多,测量精度越高,安全性就越高。
激光雷达的必要性及趋势
1.为什么激光雷达是 L4 自动驾驶不可或缺的传感器?
目前存在由摄像头主导的纯视觉解决方案和激光雷达主导的传感方案的路线之争,激光雷达由于能够弥补摄像头在精度、稳定性和视野方面的局限性,保证 L4 级自动驾驶的安全性,是 L4 级别自动驾驶不可或缺的元件;
2.“发射-反馈”系统如何形成三维点云信息?
激光雷达通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离,其很大优势在于能够利用多谱勒成像技术,创建出目标清晰的 3D 图像;
3. 机械式 vs 固态式,未来趋势如何?
目前自动驾驶玩家倾向于选择传统的机械式产品,但固态激光雷达因为可以解决机械式面临的物料成本高+量产成本高的问题而成为大势所趋。
激光雷达的工作原理
激光雷达的工作原理与雷达非常相近,以激光作为信号源,由激光器发射出的脉冲激光,打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上,引起散射,一部分光波会反射到激光雷达的上,根据激光测距原理计算,就得到从激光雷达到目标点的距离,脉冲激光不断地扫描目标物,就可以得到目标物上全部目标点的数据,用此数据进行成像处理后,就可得到的三维立体图像。