車(chē)聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人,智慧城市、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景有助于催生路側(cè)激光雷達(dá)市場(chǎng)成長(zhǎng)。世界范圍來(lái)看,中國(guó)車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度較快,戰(zhàn)略化程度較高。2020 年 2 月,國(guó)家發(fā)展革新委、工信部、科技部等 11 個(gè)部委聯(lián)合印發(fā)《智能汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》,提出到 2025 年,車(chē)用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)(LTE-V2X 等)實(shí)現(xiàn)區(qū)域覆蓋,新一代車(chē)用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)(5G-V2X)逐步開(kāi)展應(yīng)用,高精度時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全覆蓋。激光雷達(dá)結(jié)合智能算法,能夠提供高精度的位置、形狀、姿態(tài)等信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)交通狀況進(jìn)行全局性的精確把控,對(duì)車(chē)路協(xié)同功能的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。隨著智能城市、智能交通項(xiàng)目的落地,未來(lái)該市場(chǎng)對(duì)激光雷達(dá)的需求將呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)?;旌瞎虘B(tài)技術(shù)賦能,Mid - 360 實(shí)現(xiàn) 360° 全向超大視場(chǎng)角感知。河北三維激光雷達(dá)
而如較新的 Livox Horizon 激光雷達(dá),也包含了多回波信息及噪點(diǎn)信息,格式如下:每個(gè)標(biāo)記信息由1字節(jié)組成:該字節(jié)中 bit7 和 bit6 為頭一組,bit5 和 bit4 為第二組,bit3 和 bit2 為第三組,bit1 和 bit0 為第四組。第二組表示的是該采樣點(diǎn)的回波次序。由于 Livox Horizon 采用同軸光路,即使外部無(wú)被測(cè)物體,其內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回波,該回波記為第 0 個(gè)回波。隨后,若激光出射方向存在可被探測(cè)的物體,則較先返回系統(tǒng)的激光回波記為第 1 個(gè)回波,隨后為第 2 個(gè)回波,以此類(lèi)推。如果被探測(cè)物體距離過(guò)近(例如 1.5m),第 1 個(gè)回波將會(huì)融合到第 0 個(gè)回波里,該回波記為第 0 個(gè)回波。安徽泰覽Tele-15激光雷達(dá)批發(fā)激光雷達(dá)用于林業(yè)監(jiān)測(cè)樹(shù)木參數(shù),為森林資源評(píng)估提供助力。
激光雷達(dá)難點(diǎn):當(dāng)周邊環(huán)境中存在透明介質(zhì) (如潔凈水體) 時(shí),位于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的目標(biāo)能夠被測(cè)到。由于光線(xiàn)在透明介質(zhì)中會(huì)發(fā)生折射,被測(cè)目標(biāo)實(shí)際上位于折射光路上,而測(cè)量結(jié)果則位于直線(xiàn)光路上,測(cè)量出的目標(biāo)位置會(huì)發(fā)生偏差,此外,雷達(dá)也可能會(huì)收到兩個(gè)反射回波,一個(gè)來(lái)自于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的實(shí)際目標(biāo)表面的反射,另一個(gè)來(lái)自于不完全潔凈的透明介質(zhì)表面的漫反射,此時(shí)的測(cè)量結(jié)果不確定,有可能是介質(zhì)表面,也可能是實(shí)際目標(biāo)。
回波模式,即周期采集點(diǎn)數(shù),因?yàn)榧す饫走_(dá)在旋轉(zhuǎn)掃描,因此水平方向上掃描的點(diǎn)數(shù)和激光雷達(dá)的掃描頻率有一定的關(guān)系,掃描越快則點(diǎn)數(shù)會(huì)相對(duì)較少,掃描慢則點(diǎn)數(shù)相對(duì)較多。一般這個(gè)參數(shù)也被稱(chēng)為水平分辨率,比如激光雷達(dá)的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點(diǎn)數(shù)為 360°/0.2°=1800,也就是說(shuō)水平方向會(huì)掃描1800次。次。同一輪發(fā)光測(cè)距的不同回波數(shù)據(jù),比如同時(shí)包含較強(qiáng)回波和較晚回波。有效檢測(cè)距離,激光雷達(dá)是一個(gè)收發(fā)異軸的光學(xué)系統(tǒng)(其實(shí)所有的機(jī)械雷達(dá)都是),也就是說(shuō),發(fā)射出去的激光光路,和返回的激光光路,并不重合。從 2D 升至 3D 感知,Mid - 360 提升移動(dòng)機(jī)器人室內(nèi)感知與運(yùn)維效率。
應(yīng)用層面,目前暫無(wú)車(chē)規(guī)級(jí)量產(chǎn)案例,OPA方案的表示企業(yè)為Quanergy。2021年8月,Quanergy對(duì)其OPA固達(dá)態(tài)激光雷達(dá)S3系列完成駕駛實(shí)測(cè)演示。測(cè)試結(jié)果顯示,S3系列固態(tài)激光雷達(dá)可以提供超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF),在全光照下實(shí)現(xiàn)100米的探測(cè)性能,大規(guī)模量產(chǎn)后的目標(biāo)價(jià)格為500美元。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,F(xiàn)lash閃光激光雷達(dá)是目前純固態(tài)激光雷達(dá)較主流的技術(shù)方案。但是由于短時(shí)間內(nèi)發(fā)射大面積的激光,因此在探測(cè)精度和探測(cè)距離上會(huì)受到較大的影響,主要用于較低速的無(wú)人駕駛車(chē)輛,例如無(wú)人外賣(mài)車(chē)、無(wú)人物流車(chē)等,對(duì)探測(cè)距離要求較低的自動(dòng)駕駛解決方案中。激光雷達(dá)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域用于監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)情況。機(jī)械式激光雷達(dá)渠道
激光雷達(dá)在野生動(dòng)物保護(hù)中用于監(jiān)測(cè)動(dòng)物的活動(dòng)范圍和習(xí)性。河北三維激光雷達(dá)
也有使用相干法,即為調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達(dá)發(fā)射一束連續(xù)的光束,頻率隨時(shí)間穩(wěn)定地發(fā)生變化。由于源光束的頻率在不斷變化,光束傳輸距離的差異會(huì)導(dǎo)致頻率的差異,將回波信號(hào)與本振信號(hào)混頻并經(jīng)低通濾波后,得到的差頻信號(hào)是光束往返時(shí)間的函數(shù)。調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)不會(huì)受到其他激光雷達(dá)或太陽(yáng)光的干擾且無(wú)測(cè)距盲區(qū);還可以利用多普勒頻移測(cè)量物體的速度和距離。調(diào)頻延續(xù)波 LiDAR 概念并不新穎,但是面對(duì)的技術(shù)挑戰(zhàn)不少,例如發(fā)射激光的線(xiàn)寬限制、線(xiàn)性調(diào)頻脈沖的頻率范圍、線(xiàn)性脈沖頻率變化的線(xiàn)性度,以及單個(gè)線(xiàn)性調(diào)頻脈沖的可復(fù)制性等。河北三維激光雷達(dá)