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混合固态激光雷达
激光雷达已成为自动驾驶的关键传感器之一。市场上也有很多产品选择。然而,有一些关于激光雷达的说法,但非人士很难区分这些陈述。关于激光雷达的“谣言”将引起读者的关注。
激光雷达是一种非常高科技的设备:
激光雷达是在20世纪60年代早期发明脉冲激光后不久发明的。原理很简单。就像
3D防撞混合固态激光雷达可靠性强
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视频作者:北醒(北京)光子科技有限公司
混合固态激光雷达
激光雷达已成为自动驾驶的关键传感器之一。市场上也有很多产品选择。然而,有一些关于激光雷达的说法,但非人士很难区分这些陈述。关于激光雷达的“谣言”将引起读者的关注。
激光雷达是一种非常高科技的设备:
激光雷达是在20世纪60年代早期发明脉冲激光后不久发明的。原理很简单。就像根据物体反射的声波测量物体的距离一样,激光雷达只是用光波取代声波。
激光雷达的作用是发射脉冲并测量从物体反射回来的时间。由于光速是恒定的,因此通过测量光波的飞行时间很容易计算距离。
混合固态激光雷达
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:
1.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、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。
2.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。
3.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。
4.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。
激光雷达
雷达技术作为人类感知世界的“眼睛”,具备对于人类视觉范围以外、中远距离的环境感知的能力,在现代军事和民用领域都扮演着重要的角色。众所周知的毫米波雷达、微波雷达、超声波雷达等传统技术发展历程较长,技术相对成熟,激光雷达(LiDAR)相比传统雷达的工作频段,光频段的波长较短,因而可以极大提高雷达的距离分辨力、角分辨力、速度分辨力,并且得益于激光的高方向性和高相干性,可以实现远距离抗干扰探测与测距。激光雷达测距和测速具有不同的工作方式,测距一般可以通过飞行时间法和三角法实现,调频连续波的探测方法则可以实现速度、距离的同时测量。通过高灵敏的探测手段,可以获得目标的距离、速度等信息,在制导、测绘、无人驾驶等领域发挥重要的作用。
MEMS激光雷达
二维扫描的MEMS微振镜是激光雷达的关键器件,主要可以通过电热效应、静电效应、电磁效应和压电效应驱动。有研究小组通过对电热双压电晶片驱动的微振镜加热,金属铝的形变大于介质硅,从而形成微结构的振动。实验可以施加电压2.3V,获得9°的偏转角。但是电热效应引起微振镜偏转通常响应速度较低,有实验通过施加12mW的电功率,响应速度只有74Hz。电磁效应驱动的MEMS系统需要在内部封装可动磁性物质或者可动线圈产生磁场,如图3所示,通过施加磁场形成洛伦兹力使得线圈产生偏转,从而驱动MEMS振镜偏转,响应速度可以超过10kHz。压电效应需要异质材料的介入,压电材料(PZT)具有、响应速度快等优点。日本研究小组采用电镀的方法在硅上沉积PZT薄膜,加工形成MEMS结构并进行光学扫描,实验获得11.2kHz的响应速度,39°的视场角。静电效应驱动