光探测和测距 (LiDAR) 使用激光作为发射光源一种利用光电探测技术的有源遥感装置。它是一个集成了三种技术的系统:激光、全球定位系统和惯性导航系统。也是一种将激光技术与现代光电检测技术相结合的先进检测手段。它由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。发射系统由多种形式的激光器组成,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器、波长可调固态激光器、光学扩束器等;接收系统使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的组合。
与普通微波雷达相比,由于激光雷达采用激光束工作,频率比微波高很多倍,功能优势更多,例如:分辨率高、隐蔽性好、抗主动具有抗干扰能力强、低空探测性能好、体积小、重量轻等优点。
根据透射波工作方式的不同,激光雷达分为飞行时间法(TOF激光雷达)和调频连续波(FMCW激光雷达)两大类。
2017年,美国陆军地理空间实验室发表论文比较了FMCW和TOF激光雷达的3D成像效果,证明FMCW技术比TOF能看到更多细节。
此外,与TOF激光雷达相比,FMCW激光雷达还具有大大消除外界辐射影响、功耗更低、硬件性能要求相对较低等优势。 .
以无人驾驶汽车为例,自动驾驶可以分为低级(L2、L3)和高级(L4、L5)级别。目前已经实现大规模商业化的低级自动驾驶系统主要是L2级,即辅助驾驶(ADAS),加载激光雷达后将升级到L3级;先进的自动驾驶系统主要着眼于解决无人驾驶和智能驾驶,
在自动驾驶的三个层次(感知层、决策层和执行层)中,激光雷达是其核心组件之一。感知层。用于实时感知周围环境,获取周围物体的信息。准确的距离和轮廓信息。
FMCW 4D 激光雷达:
在无人驾驶的感知检测中,除了了解周围环境的3D信息外,还需要了解周围物体的速度和运动方向。因为某个时间点生成的三维地图是相对静止的数据,这个点是运动的吗?运动的方向是什么?无人驾驶的判断非常重要。如果能够成功获取周围物体的状态及其速度数据,就可以帮助自动驾驶系统判断数百米外的物体是静止的树木、行走的行人还是逆向行驶的汽车。或者它是一辆快速的摩托车?
使用 FMCW 4D 激光雷达很好地回答了这个问题。由于它可以准确检测速度和方向,因此可以帮助自动驾驶汽车进行预判,从而大大提高自动驾驶的安全性。
目前,FMCW 4D激光雷达技术已经受到汽车、无人机、安防等领域企业的欢迎。例如,美国激光雷达和感知系统公司Aeva获得了丰田汽车和保时捷汽车的投资,最近还宣布与日本零部件巨头电装合作。
从2016年自动驾驶市场爆发到现在,激光雷达行业不断引起资本市场的关注。据Markets and Markets数据显示,2020年全球激光雷达市场规模将达到25亿美元,2016-2020年平均复合增长率为15%,2020年激光雷达量产成为焦点。近期,不少车企纷纷集中发布相关项目。其中,宝马、戴姆勒、沃尔沃等国外企业有计划在2021年搭载激光雷达。
不过,全球100多家激光雷达企业中,大部分都在生产TOF激光雷达。真正从事FMCW激光雷达研发并达到较高水平的企业只有5家。项目公司就是其中之一。项目公司将最先进的微波雷达信号处理理念与激光技术相结合,通过对激光微米波长的精准控制,实现4维高灵敏度精准检测。
聚焦行业难点:
随着技术的进步和社会环境的变化,激光雷达应用于工业自动化、无人驾驶、智能交通、机器人、消费电子、物流而交通、安防监控、地图测绘等领域也应运而生,逐渐成为不可或缺的系统。
但是,作为无人驾驶领域的关键传感器,激光雷达势必面临严格的安全标准和监管要求。此外,传统激光雷达由于存在组装调整风险,不易组装,难以实现量产。因此,它们价格昂贵,并且由于生产良率低,限制了它们的大面积推广。
另外,项目公司的FMCW激光雷达价格高,量产难度大,限制了其大规模推广。
参与理由:
1.研发能力强,核心技术全部拥有自主产权。
2.项目公司的FMCW 4D激光雷达采用一机一通道工作制,解决了传统激光雷达的所有安全隐患,包括自然光源/人工光源致盲、交通等被动安全问题。 flow 主动安全问题,例如环境中多雷达串扰甚至恶意激光照射导致的失明。
文章来源:《物联网技术》 网址: http://www.wlwjszz.cn/zonghexinwen/2021/0806/2103.html