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激光雷达的类型(激光雷达的类型有哪些)

发布时间:2023-06-23 00:10:03

激光雷达的类型很多人对这个问题比较感兴趣,下面让我们一起来看激光雷达分类,希望可以帮助到你。

激光雷达的类型

激光雷达分类?

1、按照发射波形分类:连续型、脉冲型
2、按照探测方式分类:直接探测、相干探测
3、按照光束控制方式分类:机械式、固态
4、按照线数分类:单线激光雷达,多线激光雷达
5、按照工作介质分类:半导体激光雷达、固体激光雷达、气体激光雷达
6、按照载荷平台分类:车载激光雷达、机载激光雷达、星载激光雷达

激光雷达的类型有?

1、线数划分
①单线激光雷达:
单线激光雷达只能完成平面扫描,其扫描速度快、分辨率和可靠性高,目前主要应用于服务机器人等对高度信息要求不高,需要规避障碍物的场景。
②多线激光雷达:
多线激光雷达可识别物体的高度信息(可理解为竖直方向的积分),目前业界以4~128线为主,造价昂贵,主要用于无人车自动驾驶等领域。
2、扫描方式划分
激光雷达按扫描方式大体可以分为三种类型,机械式、固态式和混合固态式。目前机械式最为常用,固态式为未来业界大力发展方向(固态指激光雷达为单个整体,没有需要旋转和可动扫描部件);混合式是机械式和纯固态式的折中方案(较机械式只扫描前方一定角度内的范围;较纯固态式仍有一些较小的活动部件),是目前阶段量产装车的主流产品。
①机械旋转式激光雷达:
业界多为此种方案。发射系统和接收系统存在物理意义上的转动,不断的旋转发射器,将激光点变成线,并在竖直方向上排布多束激光发射器形成面,实现3D扫描的目标。但内部结构复杂,主要包括激光器、扫描器、光电探测器以及位置和导航器件。由于通过复杂的机械结构实现高频准确的转动,硬件成本高,且很难保持长时间稳定运行,业界寿命多为2~3万小时(正常使用约2~3年),因此目前固态激光雷达成为很多公司的研究方向。
②微转镜激光雷达(混合固态):
转镜类似于机械式,保持收发模块不动,通过电机带动转镜运动,将激光反射到不同的方向实现一定范围内激光的扫描。目前转镜式激光雷达方案较成熟、易过车规,是目前自动驾驶上应用的比较多的方案,相比纯机械式,机械结构简单,体积相对较小,易于量产。
③MEMS激光雷达(混合固态):
MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)采用微振镜扫描,在微观上实现激光雷达发射端的光束操纵。MEMS微振镜是一种硅基半导体元器件,技术成熟,集成度高,它的引入可以帮助激光雷达减少马达、多棱镜等机械运动装置,减小尺寸空间,同时还可以减少激光器和探测器数量,极大地降低成本。但是其尺寸较小,限制了扫描范围和视场角,且稳定性较低,过车规难度较大,目前量产一致性较低。
④泛光面阵式激光雷达(Flash,固态):
泛光面阵式是目前全固态激光雷达中较为成熟的技术(快闪,原理类似相机),它可以短时间直接发出一大片覆盖探测区域的激光,以高灵敏度的接收器来完成周围环境的绘制,能快速记录整个场景,避免了扫描过程中雷达或目标的移动带来的影响。但是由于每次发射的光线会散布在整个视场内,这意味着只有小部分激光会投射到某些特定点,很难进行远距离探测。
⑤光学相控式激光雷达(OPA,固态):
相控阵激光雷达采用多个光源组成阵列,通过控制各光源发光时间差(相对相位),合成具有特定方向的主光束,加以控制便可实现不同方向的扫描。光学相控阵要求单元尺寸不大于半个波长,目前激光雷达的工作波长均在1000nm左右,故阵列单元的尺寸不得大于500nm,加工难度较大。

激光雷达有哪些分类?

激光雷达的分类
激光雷达通常按照所用激光器、探测技术或雷达功能来分类。可用于雷达系统的激光器种类很多,主要有二氧化碳激光器、Nd∶YAG及喇曼移频的Nd∶YAG激光器、氦-氖激光器,以及近年来迅速发展的Er∶YAG激光器、GaAlAs半导体激光器和Ho∶YAG激光器。
根据探测技术的不同,激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。而按照不同功能,则可分为跟踪雷达、运动目标指示雷达、流速测量雷达、风剪切探测雷达、目标识别雷达、成像雷达及振动传感雷达。
激光雷达与无线电雷达的工作原理基本相同,且依赖于所采用的探测技术。其中直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。工作时,由发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量激光信号往返传播的时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,则可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度。
相干探测型激光雷达又有单稳与双稳之分,在所谓单稳系统中,发送与接收信号共用一个光学孔径,并由发送-接收开关隔离。而双稳系统则包括两个光学孔径,分别供发送与接收信号使用,发送-接收开关自然不再需要,其余部分与单稳系统相同。

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