激光雷达基本参数
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激光雷达企业商机

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。还可以采用相干接收方式接收信号。西藏sick激光雷达测距原理

西藏sick激光雷达测距原理,激光雷达

目前也有一些用其他传感器取代激光雷达的设想。例如4D成像雷达(毫米波)正是被不少人看作有望取代激光雷达的传感器之一。它与普通毫米波雷达相比,探测范围变大、距离变远,且能提供俯仰角的数据。但与激光雷达相比,在点云密度、探测距离等方面,仍然大幅落后于激光雷达。除了在性能上的差距外,还有一点不容忽略。从商业化角度来说,激光雷达目前已经开始落地,消费者对于激光雷达的重要性也产生了一定的认知,特别是在乘用车领域来说,主机厂没有耐心继续等待其他传感器的发展,占得先机的激光雷达相比于其他还未能落地的产品来说将会拥有更多资金用于研发,以提升产品能力。贵阳2D激光雷达结构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。

西藏sick激光雷达测距原理,激光雷达

激光雷达通过光探测距离收集海量数据点生成点云,为机器和计算机提供3D周围环境的准确感知,让“看见”和“看清”赋能新一代汽车。的车载激光雷达需要具备良好的测远能力、精度、高清晰度,高性价比和低功耗。具体来看,假设高速路段行驶速度为100km/h约合28m/s,一般情况下100km/h到0km/h制动需要3-4秒左右,所以高速刹车制动距离为100-150m。对于自动驾驶主雷达,为了保证高速行驶安全,激光雷达探测距离需要在200-250m以上较为安全。拥有良好的测远能力意味着留给系统进行感知和决策的时间越长,安全性更好。拥有良好的角分辨率使探测器对探测目标物有好清晰度和识别能力。同时,低功耗在实际应用当中对安全也有巨大作用,更少三维电能消耗,能够获得更多续航里程。

视觉处理和激光雷达这两种感知方式从来都不是“竞争关系”,它们是相辅相成的。视觉摄像头可以清楚地识别信号灯、车道线以及交通标识,擅长为物体分类;而激光雷达则具备更强的3D感知、定位、远距离探测等能力,并且不受光线或黑暗环境影响。多传感器的融合,则可以相互弥补对方的缺点。不少未搭载激光雷达的车型都曾出现过在使用辅助驾驶时,高速状态下追尾慢速车或静止车辆的事故。而车辆未能识别到障碍物的比较大原因,正是因为摄像头的测距能力非常有限,而毫米波雷达又因为角分辨率不足,且为了减少误检还容易过滤掉静止物体。因此,探测器的选择和合理使用是激光接收机设计中的重要环节。

西藏sick激光雷达测距原理,激光雷达

自动驾驶车辆对于前向的探测精细度要求极高, 车辆在向前行驶时必须能够精细探测并识别出前方物体的类型、距离、方位、速度维度的信息,任何误报或漏报都有可能直接导致事故的发生。激光雷达通过对周围环境扫描能够形成3D图像模型,每秒能够在横向120°视场范围生成百万级的点云量,其点云密度足够满足各级别自动驾驶的感知需求。4D毫米波雷达虽然同样具有成像功能,但是在点云密度和质量上仍然无法与激光雷达性能媲美,也较难满足高级别自动驾驶的感知需求。4D毫米波雷达的水平纵向分辨率通常在1°以上,例如大陆ARS540雷达分辨率为1.2°×2.3°。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。激光雷达扫描仪

激光雷达角分辨率高,速度分辨率高和距离分辨率高。西藏sick激光雷达测距原理

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