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高效激光雷达本质上是个测距设备,原理如下
发布时间:2021-10-14   点击次数:43次
  高效激光雷达的原理类似于声呐。只不过这里我们用光代替声音,来衡量汽车与障碍物之间的距离。和蝙蝠靠回声定位一样,汽车向四周发射激光束,并通过反射回来的信号绘制出周围环境的3D模型。
  高效激光雷达是集激光、全球定位系统(GPS)、和IMU(惯性测量装置)三种技术于一身的系统,相比普通雷达,激光雷达具有分辨率高,隐蔽性好、抗干扰能力更强等优势。随着科技的不断发展,激光雷达的应用越来越广泛,在机器人、无人驾驶、无人车等领域都能看到它的身影,有需求必然会有市场,随着激光雷达需求的不断增大,激光雷达的种类也变得琳琅满目,按照使用功能、探测方式、载荷平台等激光雷达可分为不同的类型。
  高效激光雷达本质上是个测距设备,因此距离的测量精度是毫无疑问的核心指标。在这一点上,三角法在近距离下的精度很高,但是随着距离越来越远,其测量的精度会越来越差,这是因为三角法的测量和角度有关,而随着距离增加,角度差异会越来越小。所以三角雷达在标注精度时往往都是采用百分比的标注(常见的如1%),那么在20m 的距离时zui大误差就在20cm。而TOF 雷达是依赖飞行时间,时间测量精度并不随着长度增加有明显变化,因此大多数TOF 雷达在几十米的测量范围内都能保持几个厘米的精度。
  在机械式雷达中,图像帧率就是由电机的转速决定的。就目前市面上的二维激光雷达而言,高效激光雷达的zui高转速通常在20Hz 以下,TOF 雷达则可以做到30Hz-50Hz 左右。通常三角雷达通常采用上下分体的结构,即上面转的部分负责激光发射、接收和采集,下部分负责电机驱动和供电等,过重的运动组件限制了更高的转速。而TOF 雷达通常采用一体化的半固态结构,电机仅需带动反射镜,因此电机的功耗很小,并且可以支持的转速也更高。
  当然,这里提到的转速的区别只是对现有产品的一个客观分析。其实转速和雷达采用TOF 还是三角法没有本质的联系,主流的多线TOF 雷达也都是采用的上下分体的结构,毕竟同轴结构的光学设计受到许多限制。多线TOF 雷达的转速一般也都在20Hz 以下。

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