云南机载激光雷达测距

激光雷达从快速上车角度来看，需要平衡性能、可靠性、可量产、低成 本四大方向。激光雷达作为车规级产品关乎生命安全，对可靠性要求极 高，十分考验厂商的研发和制造能力。车规级产品需要满足-40-105°C 使用环境和 15 年使用寿命，同时要保证 0 失效率，难度较高。在制造 过程中也需要设计安全冗余保证量产良率，同时也能降低成本。在满足 使用性能的前提下，车规级可靠性是保障安全的技术，可量产和成本也 是上车关键。激光雷达可通过结构优化、量产、自主研发降低成本。 又要对接收机送出的信号进行处理，获取目标的距离信息。云南机载激光雷达测距

还有一个是终端信息处理技术，激光雷达终端信息处理系统的任务是既要完成对各传动机构、激光器、扫描机构及各信号处理电路的同步协调与控制，又要对接收机送出的信号进行处理，获取目标的距离信息，对于成像激光雷达来说还要完成系统三维图像数据的录取、产生、处理、重构等任务。目前激光雷达的终端信息处理系统设计采用主要采用大规模集成电路和计算机完成。其中测距单元可利用FPGA技术实现，在高精度激光雷达中还需采用精密测时技术。对于成像激光雷达来说，系统还需要解决图像行的非线性扫描修正、幅度/距离图像显示等技术。回波信号的幅度量化采用模拟延时线和高速运算放大器组成峰值保持器，采用高速A/D完成幅度量化。图像数据采集由高速DSP完成，图像处理及三维显示可由工业控制计算机完成。贵阳3D激光雷达数据处理然后以高重复频率将这两种波长的光交替发射到大气中。

自动驾驶采用激光雷达可以获得高安全冗余。车辆通常会配备前置远距 激光雷达在其他传感器受限时可获得安全冗余，例如摄像头在夜晚或强 光下无法识别时。同时由于激光雷达具有高分辨率、广角大和精度高的 特点，是检测、分类物体、跟踪地标以进行定位的必备功能。在高速公 路应用通常还需后向长距激光雷达检测高速公路上的接近车辆，提供更多的感知。对于 L4/L5 级车辆通常需要使用不同传感器获得 360 度视图，以提供冗余并消除每个传感器的缺点，可能会采用 5-10 个摄像头、 8-12 个毫米波雷达和 5-12 激光雷达。当然，技术创新和突破可能会改 变无人驾驶传感器配置。

第三个是高灵敏度接收机设计技术，激光雷达的接收单元由接收光学系统、光电探测器和回波检测处理电路等组成，其功能是完成信号能量汇聚、滤波、光电转变、放大和检测等功能。对激光雷达接收单元设计的基本要求是：高接收灵敏度、高回波探测概率和低的虚警率。在工程应用中，为提高激光测距机的性能而采用提高接收机灵敏度的技术途径，要比采用提高发射机输出功率的技术途径更为合理、有效。提高激光回波接收灵敏度的方法主要是接收机选用适当的探测方式和光电探测器。慧视光电激光雷达实现量产并成功应用于轨道周界侵限监测。

棱镜扫描采用2-3块棱镜控制激光雷达扫描非重复性的方向，典型特征是输出的图像中间会比周边的扫描密度大一些。在时间充裕下可扫描整个视场。棱镜主要优点是透光性较好，不需要太多激光器、收发器，能够降低成本。同时组件可以固定，可靠性更高。棱镜方案劣势在于中心和四周的扫描区域均匀性存在差异，且成像范围不一致会导致激光雷达在高速移动过程中出现成像不连续的情况，需要后期算法补偿。基于以上特征，棱镜方案更适合扫描精度要求高、时效要求低的应用场景。探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同，能够减小设备的体积、重量。四川轨道交通激光雷达系统

采用距离-多普勒成像技术可以得到运动目标的高分辨率的清晰图象。云南机载激光雷达测距

TOF 是目前为成熟和广泛应用的测距方式，根据光反射回的时间测距 离。具体来说是通过用脉冲激光照亮目标并测量反射返回信号的特性来工作。脉冲光的宽度范围可以从几纳秒到几微秒。TOF 激光雷达主要部 件有激光器、放大器、光电转换器等。TOF 激光源目前有 905nm 和 1550nm 两种，通常情况下 905nm 探测距离为 100-200m，由于靠近可见光对人眼有影响，因此难以通过加大功率增加探测距离，导致探测 距离有限。1550nm 探测距离能达到 250m，且有更好的安全性，但由 于 1550nm 接收器需要采用铟镓砷光电探测器芯片，导致当前成本较高。云南机载激光雷达测距

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