浅析车载激光雷达的关键技术及分类

浅析车载激光雷达的关键技术及分类

浅析车载激光雷达的关键技术及分类

激光雷达并非是近几年才出现的新兴产品。早在上世纪六十年代,美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员西奥多·梅曼等人就研制成功世界上第一台激光雷达,激光作为一种全新的测量工具开始受到极大的关注。

激光雷达(LiDAR)最早的应用是机载测绘。其最早走入公众视野,则是在1971年阿波罗执行15号任务期间宇航员采用一种LiDAR设备——激光高度计来绘制月球表面图。由此,LiDAR的精准度和用处得到了证明。九十年代,以激光雷达三位扫描仪为代表的激光雷达真正实现商业化,从此进入一个高速发展期。

50多年过去,LiDAR技术从最简单的激光测距技术开始,逐步发展出激光跟踪、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术,同时,LiDAR应用领域也逐渐拓展。到了2005年,美国国防部高级研究计划署(DARPA)举办了一场无人驾驶挑战赛,激光雷达首次亮相与无人驾驶技术。很多人从这次比赛中开始认识激光雷达。LiDAR作为无人驾驶的核心部件,随着无人驾驶技术的发展和无人驾驶汽车的正式上路,汽车行业将成为LiDAR市场增长的主要贡献者。

雷达(RADAR - Radio detection and ranging)是无线电探测和测距,即发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标的距离、速度、方位、高度等信息。传统的雷达是以微波作为载波的雷达,大约出现在1935年;按雷达频段分,可分为超视距雷达、微波雷达、毫米波雷达以及激光雷达等。

激光雷达是一种通过发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光波段位于0.5μm-10μm,以光电探测器为接收器件。激光雷达英文名称为LiDAR(Light Detection and Ranging),也称Laser Radar或LADAR (Laser Detection and Ranging)。

激光雷达因为激光波长短,准直性高,使得激光雷达性能优异:角分辨率和距离分辨率高、抗干扰能力强、能获得目标多种图像信息(深度、反射率等)、体积小、质量轻。

激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物。它的基本原理是:向被测目标发

激光雷达测距原理与其应用

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 引言 (1) 1雷达与激光雷达系统 (2) 2激光雷达测距方程研究 (3) 2.1测距方程公式 (3) 2.2发射器特性 (4) 2.3大气传输 (5) 2.4激光目标截面 (5) 2.5接收器特性 (6) 2.6噪声中信号探测 (6) 3伪随机m序列在激光测距雷达中的应用 (7) 3.1测距原理 (7) 3.2 m序列相关积累增益 (8) 3.3 m序列测距精度 (8) 4脉冲激光测距机测距误差的理论分析 (9) 4.1脉冲激光测距机原理 (9) 4.2 测距误差简要分析 (10) 5激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用 (10) 6结束语 (11) 致谢 (12) 参考文献 (12)

激光雷达测距原理与其应用 摘要:本文简单介绍激光雷达系统组成,激光雷达系统与普通雷达系统性能的对比,着重阐述激光雷达测距方程的研究。针对激光远程测距中的微弱信号检测,介绍一种基于m序列的激光测距方法,给出了基于高速数字信号处理器的激光测距雷达数字信号处理系统的实现方案,并理论分析了脉冲激光测距机的测距误差。了解并学习激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用。 关键词:激光雷达;发射器和接收器特性; 伪随机序列; 脉冲激光;测距误差 Applications and Principles of laser radar ranging Student majoring in Optical Information Science and Technology Ren xiaonan Tutor Shang lianju Abstract:This paper briefly describes the composition of laser radar systems, laser radar system and radar system performance comparison of normal, focusing on the laser radar range equation. Laser Ranging for remote signal detection, presents a introduction of a sequence based on laser ranging method m, gives the high-speed digital signal processor-based laser ranging radar digital signal processing system implementations, and theoretical analysis of the pulse Laser rangefinder range error.We understand and learn application of Laser radar in the mobile robot and other aspects. Key words:Laser radar; Transmitter and receiver characteristics;Pseudo-random sequence;Pulsed laser;Ranging error. 引言:激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物,激光具有亮度 高、单色性好、射束窄等优点,成为光雷达的理想光源,因而它是目前激光应用主要的研究领域之一。激光雷达是一项正在迅速发展的高新技术,激光雷达技术从最简单的激光测距技术开始,逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术,使激光雷达成为一类具有多种功能的系统。利用激光作为遥感设备可追溯到30多年以前,从20世纪60年代到70年代,人们进行了多项试验,结果都显示了利用激光进行遥感的巨大潜力,其中包括激光测月和卫星激光测距。激光雷达测量技术是一门新兴技术,在地球科学和行星科学领域有着广泛的应用.LiDAR(LightLaser Detection and Ranging)是激光探测及测距系统的简称,通常指机载对地激光测距技术,对地激光测距的主要目标是获取地质、地形、地貌以及土地利用状况等地表信息。相对于其他遥感技术,LIDAR的相关研究是一个非常新的领域,不论是在提高LIDAR数据精度及质量方面还是在丰富LIDAR数据应用技术方面的研究都相当活跃。随着LIDAR传感器的不断进步,地表采点密度的逐步提高,单束激光可收回波数目的增多,LIDAR数据将提供更为丰富的地表和地物信息。激光测距可分为星载(卫星搭载)、机载(飞机搭载)、车载(汽车搭载)以及定位(定点测量)四大类,目前激光测距仪已投入使用,激光雷达正处在试验阶段,某些激光雷达已付诸实用.本文对激光雷达的测距原理、发射器和接收器特性、束宽、大气传输以及目标截面、外差效率进行分析, 提出基于伪随机序列的激光测距技术 ,可将激光

车载激光雷达测距测速原理

车载激光雷达测距测速原理 陈雷1,岳迎春2,郑义3,陈丽丽3 1黑龙江大学物理科学与技术学院,哈尔滨 (150080) 2湖南农业大学国家油料作物改良中心,长沙 (410128) 3黑龙江大学后勤服务集团,哈尔滨(150080) E-mail:lei_chen86@https://www.360docs.net/doc/bf10152888.html, 摘要:本文在分析了激光雷达测距、测速原理的基础上,推导了连续激光脉冲数字测距、多普勒频移测速的方法,给出车载激光雷达基本原理图,为车载激光雷达系统测距测速提供了基本方法。 关键词:激光雷达,测距,测速 1.引言 “激光雷达”(Light Detection and Range,Lidar)是一种利用电磁波探测目标的位置的电子设备。其功能包含搜索和发现目标;测量其距离、速度、位置等运动参数;测量目标反射率,散射截面和形状等特征参数。激光雷达同传统的雷达一样,都由发射、接收和后置信号处理三部分和使此三部分协调工作的机构组成。但传统的雷达是以微波和毫米波段的电磁波作为载波的雷达。激光雷达以激光作为载波,激光是光波波段电磁辐射,波长比微波和毫米波短得多。具有以下优点[1]: (1)全天候工作,不受白天和黑夜的光照条件的限制。 (2)激光束发散角小,能量集中,有更好的分辨率和灵敏度。 (3)可以获得幅度、频率和相位等信息,且多普勒频移大,可以探测从低速到高速的目标。 (4)抗干扰能力强,隐蔽性好;激光不受无线电波干扰,能穿透等离子鞘,低仰角工作时,对地面的多路径效应不敏感。 (5)激光雷达的波长短,可以在分子量级上对目标探测且探测系统的结构尺寸可做的很小。当然激光雷达也有如下缺点: (1)激光受大气及气象影响大。 (2)激光束窄,难以搜索和捕获目标。 激光雷达以自己独特的优点,已经被广泛的应用于大气、海洋、陆地和其它目标的遥感探测中[14,15]。汽车激光雷达防撞系统就是基于激光雷达的优点,同时利用先进的数字技术克服其缺点而设计的。下面将简单介绍激光雷达测距、测速的原理,并在此基础上研究讨论汽车激光防撞雷达测距、测速的方法。 2. 目标距离的测量原理 汽车激光雷达防撞系统中发射机发射的是一串重复周期一定的激光窄脉冲,是典型的非相干测距雷达,对它的要求是测距精度高,测距精度与测程的远近无关;系统体积小、重量轻,测量迅速,可以数字显示;操作简单,培训容易,有通讯接口,可以连成测量网络,或与其他设备连机进行数字信息处理和传输。 2.1测距原理 激光雷达工作时,发射机向空间发射一串重复周期一定的高频窄脉冲。如果在电磁波传播的

激光雷达应用

光电传感技术与应用 课程作业 学院 专业 姓名 学号

课程论文题目激光雷达技术 评审意见 演示文稿张数14 评审意见

激光雷达 林无穷 江南大学理学院光电信息科学与工程系江苏无锡 214122 摘要:本文介绍了激光雷达技术的原理、发展与历程,还有它在当今时代的多方面应用。我们把工作在红外和可见光波段的,以激光为工作光束的雷达称为激光雷达,它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成。它在地形检测,导航,测距,追踪以及军事方面有着显著作用。 关键词:激光,雷达,环境检测 引言 激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。 激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。发射系统是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成;接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。 原理 激光雷达探测大气的基本原理即是上述几种激光与大气相互作用的机制。激光器产生的激光束经光束准直(有的情况下需要扩束)后发射到大气中,激光在大气中传输遇到空气分子、气溶胶等成分便会发生散射、吸收等作用。散射中的小部分能量——后向散射光落入接收望远镜视场被接收。被接收到的后向散射光传输到光电探测器(通常为PMT)被转换成电信号(一般为电流信号),实现光-

车载激光雷达标定的方法与制作流程

一种车载激光雷达标定的方法,属于汽车自动驾驶领域。汽车自动驾驶技术中涉及的多传感器之间的融合技术不足。一种车载激光雷达标定的方法,设置一块标定板,配合安装在车辆上的激光雷达提取标定板的四个角点的步骤;测量四个角点在车体坐标系的物理坐标,结合由激光雷达提取的四个角点计算得到旋转平移矩阵的步骤;对两个激光雷达数据之间的进行坐标转换,拼接多台激光雷达,对激光雷达的标定的步骤。本技术具有精确将自动驾驶车辆之间的多传感器融合的优点。 权利要求书 1.一种车载激光雷达标定的方法,其特征是:所述方法包括: 在自动驾驶车辆前设置一块标定板,配合安装在车辆上的激光雷达提取标定板的四个角点的步骤; 测量四个角点在车体坐标系的物理坐标,结合由激光雷达提取的四个角点计算得到旋转平移矩阵的步骤; 对两个激光雷达数据之间的进行坐标转换,拼接多台激光雷达,实现对激光雷达的标定的步骤。 2.根据权利要求1所述一种车载激光雷达标定的方法,其特征在于:所述的提取标定板的四个角点是指提取激光雷达数据中标定板的四个角点,具体包括以下步骤:

步骤一一、获取点云数据: 将标定板设置于激光雷达前方6~10m的距离处,标定板的板面垂直于地面,用于承接激光雷达的发射信号;所述的标定板为一块2米×2米的正方形木板; 之后,在6~10m的距离之间选取4个距离值分别测量角点数据,得到4组角点数据;所述的角点数据是指在车体坐标系下的XYZ三维数据; 步骤一二、切割标定板所在的点云区域: 首先,将激光雷达向前的方向定义为X轴,将获取的点云数据记录的每个点的三维坐标表示为p(x, y, z); 然后,通过下式计算每个点偏离X轴的角度α和距离激光雷达的距离d; 最后,设定距离X轴的最大角度和最小角度,以及距离激光雷达前方的最大距离和最小距离,在此范围内计算包含标定板在内的点,并对该区域进行筛选,将筛选出的符合条件的点存入新的指针中; 步骤一三、提取标定板: 在切割后的区域内,利用PCL中的RANSAC算法,使用平面参数模型并设置迭代阀值提取标定板的平面; 之后,在提取标定板后,使用参数化方程将标定板投影到其所在平面上;参数化方程为:AX+BY+CZ+D=0,式中,A、B、C表示系数,D为常数,来自RANSAC提取平面后的参

激光雷达原理、关键技术及应用的深度解析

激光雷达原理、关键技术及应用的深度解析 “雷达”是一种利用电磁波探测目标位置的电子设备.电磁波其功能包括搜索目标和发现目标;测量其距离,速度,角位置等运动参数;测量目标反射率,散射截面和形状等 特征参数。 传统的雷达是微波和毫米波波段的电磁波为载波的雷达。激光雷达以激光作为载波.可以用 振幅、频率、相位和振幅来搭载信息,作为信息载体。 激光雷达利用激光光波来完成上述任务。可以采用非相干的能量接收方式,这主要是一脉冲计数为基础的测距雷达。还可以采用相干接收方式接收信号,通过后置信号处理实现探测。激光雷达和微波雷达并无本质区别,在原理框图上也十分类似,见下图激光雷达是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的原理相似,它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)等信息,实现对目标的探测、跟踪和识别。激光雷达由发射,接收和后置信号处理三部分和使此三部分协调工作的机构组成。激光光速发散角小,能量集中,探测灵敏度和分辨率高。多普勒频移大,可以探测从低速到高速的目标。天线和系统的尺寸可以作得很小。利用不同分子对特定波长得激光吸收、散射或荧光特性,可以探测不同的物质成分,这是激光雷达独有的特性。 激光雷达的种类目前,激光雷达的种类很多,但是按照现代的激光雷达的概念,常分为以下几种: 按激光波段分:有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达。 按激光介质分:有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵浦固体激光雷达等。 按激光发射波形分:有脉冲激光雷达、连续波激光雷达和混合型激光雷达等。按显示方式分:有模拟或数字显示激光雷达和成像激光雷达。 按运载平台分:有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、

(完整版)关于车载激光雷达的知识清单

关于车载激光雷达的知识清单 ?2017年6月28日 ? ?国际电子商情 本篇知识清单分享给你,助你快速了解车载激光雷达产业。 在无人驾驶架构中,传感层被比作为汽车的“眼睛”,包括车载摄像头等视觉系传感器和车载毫米波雷达、车载激光雷达和车载超声波雷达等雷达系传感器。其中激光雷达已经被大部分人认为是实现自动驾驶的必要基础,毕竟传统雷达无法识别物体细节,而摄像头在暗光或逆光条件下识别效率明显降低。 也正得益于无人驾驶汽车市场规模的爆发,预计2030年全球激光雷达市场可达到360亿美元的规模,将成为新的蓝海。本篇知识清单分享给你,助你快速了解车载激光雷达产业。 内容导读: 1.车载激光雷达的技术原理 2.激光雷达在自动驾驶应用中有何优缺点? 3.车载激光雷达有哪些应用? 4.如何降低自激光雷达的成本? 5.国内外最全激光雷达企业介绍 一、车载激光雷达的技术原理 激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统,最初是军事用途。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。 这里详细介绍一下车载激光雷达的工作原理及实现方式。第一种是较为传统的扫描式激光雷达,这种设备被架在汽车的车顶上,能够用多束激光脉冲绕轴旋转360°对周围环境进行距离检测,并结合软件绘制3D图,从而为自动驾驶汽车提供足够多的环境信息。 这种激光雷达最初是在11年前的Darpa无人车挑战赛上,由美国Velodyne公司开发并被参赛团队使用(当时采用的是64线的激光雷达方案)。由于那时的成本

激光雷达在汽车产业的应用意义

意义: 为保障汽车驾驶时的舒适性和安全性,世界各国对汽车防撞技术的研究和发展投入了大量的人力、物力和财力。据统计,危险境况时,如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间,则可分别减少追尾事故的30%,路面相关事故的50%,迎面撞车事故的60%,所以现代汽车安装各类雷达系统以保障行车安全。 激光雷达与其它测距方法的优缺点: 汽车凭借一定的装备测量前方障碍物的距离,迅速反馈给汽车,以在危急的情况下,通过报警或自动进行某项预设定操作如紧急制动等,来避免由于驾驶员疲劳、疏忽、误判断所造成的交通事故。目前运用在汽车上的测距方法主要有超声波短距离测距,毫米波雷达长距离测距,激光测距,摄像系统测距等几种方法。 超声波测距: 它利用超声探测原理,在司机倒车时,能正确的从数码显示器上了解汽车尾部与障碍物之间的距离。当测距显示小于报警距离时,还能准确报警,及时提醒司机刹车。 优点:超声波测距原理简单,成本低、制作方便; 缺点:其在高速行驶的汽车上的应用有一定局限性,这是因为超声波的传输速度受天气影响较大,不同的天气条件下传播速度不一样;另一方面是对于远距离的障碍物,由于反射波过于微弱,使得灵敏度下降。故超声波测距一般应用在短距离测距,最佳距离为4~5米,一般应用在汽车倒车防撞系统上。 雷达测距: 为了更好的适应道路交通状况,解决盲区视野问题,在日本和美国开展了大量的工作。如应用毫米波雷达CCD摄像检测交通状况,根据危险程度改变直观信号的音调、颜色和位置,并在显示器中显示。实现高度智能化,极大的改善车辆的安全性。 雷达是利用目标对电磁波反射来发现目标并测定其位置的。 优点: (1)是探测性能稳定。它不易受对象表面形状和颜色的影响,也不受大气流的影响; (2)是环境适应性能好。雨、雪、雾等对之干扰小。作为车载雷达,目前适用的主要有脉冲多普勒雷达、双频CW雷达和FM雷达三种。应用雷达测距,需要防止电磁波干扰,雷达彼此之间的电磁波和其他通信设施的电磁波对其测距性能都有影响。毫米波雷达主要应用于防撞,以避免高速公路上发生追尾碰撞; 缺点:应用雷达测距,需要防止电磁波干扰,雷达彼此之间的电磁波和其他通信设施的电磁波对其测距性能都有影响。

激光雷达在机器人中的应用

激光雷达在ALV中的应用 关键词:激光雷达智能车辆移动机器人定位障碍检测laser range finder Extended Kalman Filter(EKF). 结构:1:概述 2:激光雷达的分类 3:激光雷达测量时间的技术 4:激光雷达在ALV中的用途 5:举例LMS291-s05型号的激光雷达的特点和参数 6:激光雷达用于智能车定位 6.1 定位原理 6.2定位常用方法 7:激光雷达用于ALV的障碍检测 7.1ALV的安全性要求 7.2 激光雷达检测故障时要到的“漏报”和“虚警”现象 7.3 雷达安装位置的考虑 8:总结 资料来源:Google 百度知网、南理工图书馆学位论文、期刊、会议《未知环境中移动机器人导航控制理论与方法》蔡自兴 1:概述 无论是室外环境下行驶的陆地自主车还是室内环境下运动的各种移动机器人(Autonomous Land Vehicle),都离不开距离探测。而在有源测距仪中,激光测距雷达的精度相对较高,方向性较好,而且基本不受环境可见光变化的影响,因此无论在室内还是室外环境下的移动机器人的导航研究中都得到了广泛应用。激光测距雷达可以直接获取距离数据,为机器人的导航提供了便捷有效的环境描述。 2:激光雷达的分类 根据扫描机构的不同,激光测距雷达有2D和3D两种。它们大部分都是靠一个旋转的反射镜将激光发射出去并通过测量发射光和从物体表面反射光之间的时间差来测距。3D激光测距雷达的反射镜还附加一定范围内俯仰以达到面扫描的效果。它们都是直接测距方法。同3D激光测距雷达相比,2D激光测距雷达只在一 个平面上扫描,结构简单,测距速度快、系统稳定可靠。目前2D激光测距雷达

昂贵的价格仍是车载激光雷达最大的发展障碍

昂贵的价格仍是车载激光雷达最大的发展障碍 激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。 但本文并不讲什么飞机导弹,本文主要介绍的是在汽车上的激光雷达,俗称车载激光雷达,而车载激光雷达又称车载三维激光扫描仪,是一种移动型三维激光扫描系统,是目前城市建模的最有效的工具之一。 什么是三维激光扫描仪?三维激光扫描仪是利用激光的传播速度快,直线型好的特点将激光发射出去,并接收返回的信息来描述被测量物理的表面形态的。由于被测物体的反射率不同接收到的返回信息也有强弱之分。所谓的三维既是利用扫描仪的水平转动来覆盖一整片区域。这个过程很类似民间的360度全景摄影。区别就是我们得到的底片不是图像而是成千上万个点组成的表面形态,在测量术语中叫做点云。请见右图的船体,看似是一副图片,其实是由无数个激光点组成的。不同的颜色就是激光返回不同的反射率的表现。 车载/船载激光雷达不论是车载还是船载甚至是机载的激光雷达,其原理都是将三维激光扫描仪加上POS系统装载车上。目的就是为了能在更长,更远的范围内建立DTM模型。GPS的的应用目的就是为了让车子知道自己在任何时刻的位置,以方便拟合。。 在任何移动测量的系统中,做为赋予点云和影像的地理坐标的来源导航系统,都是其关键的部件。导航系统一般都会使用GPS和惯导单元。但是,地面上复杂的状况,例如:树木。建筑物和立交桥等往往会阻断GPS信号。因此,一套先进的导航系统必须包括其他辅助的传感器和完善的数据处理方法,以使得在GPS丢失信号的同时其航线的精度也能够得到保障。 车载激光雷达的应用道路和高速公路方面的应用 1.公路测量,维护和勘察?

激光雷达行业研究报告

汽车产业链系列研究报告(一) ——激光雷达二零一八年四月 刘海涛

目录 一、行业概况 二、技术分析三、市场概况 四、企业概况

什么是智能设备 定义:具有感知、分析、推理、决策、控制功能的设备,是先进制造技术、信息技术和智能技术集成和深度融合。 环境感知系统计算处理系统控制执行系统

智能设备发展阶段 人的参与度有人→辅助→半自动→全自动环境复杂度封闭环境→结构化环境→非结构化环境任务复杂度单一简单任务→单一复杂任务→多任务数据处理 知识输入型专家系统→神经网络&机器学习 目前阶段 道路是结构化程度很高的非结构化环境

环境感知系统 环境感知系统智能传感器系统中唯一非人工输入视觉传感器位置传感器速度传感器 力觉传感器 触觉传感器 直观视觉:摄像头、高速相机 环境模式视觉(深度):3D激光雷达、双目摄像头激光测距、2D激光雷达、毫米波、超声波、GPS 惯性导航、陀螺仪、GPS…… 压力传感器…… 光学、电容、电阻、划觉 ……激光雷达凭借其探测距离远、精确度高的特点成为自动驾驶环境感知系统是最不可或缺的一个,但又因为其环境适应能力差等缺点注定了不能是唯一的一个。

三种传感器性能对比 激光雷达毫米波雷达摄像头 探测距离10106 可靠度825 行人判别8210 夜间模式10101 恶劣天气5103 细节分辨6110 ●激光雷达是三种环境感知传感器中综合性能最好 的一种,这也就决定了它是自动驾驶汽车等机器 人环境感知系统中不可或缺的一部分。 ●激光雷达在天气适应性和细节分辨上有明显短板, 因此绝不会是环境感知系统中唯一的传感器。

浅析车载激光雷达的关键技术及分类

浅析车载激光雷达的关键技术及分类 激光雷达并非是近几年才出现的新兴产品。早在上世纪六十年代,美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员西奥多·梅曼等人就研制成功世界上第一台激光雷达,激光作为一种全新的测量工具开始受到极大的关注。 激光雷达(LiDAR)最早的应用是机载测绘。其最早走入公众视野,则是在1971年阿波罗执行15号任务期间宇航员采用一种LiDAR设备——激光高度计来绘制月球表面图。由此,LiDAR的精准度和用处得到了证明。九十年代,以激光雷达三位扫描仪为代表的激光雷达真正实现商业化,从此进入一个高速发展期。 50多年过去,LiDAR技术从最简单的激光测距技术开始,逐步发展出激光跟踪、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术,同时,LiDAR应用领域也逐渐拓展。到了2005年,美国国防部高级研究计划署(DARPA)举办了一场无人驾驶挑战赛,激光雷达首次亮相与无人驾驶技术。很多人从这次比赛中开始认识激光雷达。LiDAR作为无人驾驶的核心部件,随着无人驾驶技术的发展和无人驾驶汽车的正式上路,汽车行业将成为LiDAR市场增长的主要贡献者。 雷达(RADAR - Radio detection and ranging)是无线电探测和测距,即发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标的距离、速度、方位、高度等信息。传统的雷达是以微波作为载波的雷达,大约出现在1935年;按雷达频段分,可分为超视距雷达、微波雷达、毫米波雷达以及激光雷达等。 激光雷达是一种通过发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光波段位于0.5μm-10μm,以光电探测器为接收器件。激光雷达英文名称为LiDAR(Light Detection and Ranging),也称Laser Radar或LADAR (Laser Detection and Ranging)。 激光雷达因为激光波长短,准直性高,使得激光雷达性能优异:角分辨率和距离分辨率高、抗干扰能力强、能获得目标多种图像信息(深度、反射率等)、体积小、质量轻。 激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物。它的基本原理是:向被测目标发

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