四川汽车激光雷达导航

机械旋转激光雷达是比较早的扫描方式，但由于零件多、寿命短、价格贵、 体积大，不适用于量产车辆。机械式激光雷达收发光源、接收器以及扫 描系统坐在圆盘底座上。随着外部电机的转动，收发架构会沿着这个圆 盘进行转动，实现水平空间的 360 度扫描。优点是外部电机控制技术比 较成熟且能够长时间保持稳定转速；缺点是体积大难以集成到车顶，且 激光雷达价格仍然过高而不符合大规模自动驾驶场景的需求。2005 年 Velodyne 创始人 David Hall 发明了 3D 实时激光雷达，2007 年率先实现量产，推出商用量产实时 3D 雷达，在早期获得多家无人驾驶 公司的青睐。多普勒频移大，可以探测从低速到高速的目标。四川汽车激光雷达导航

OPA 激光雷达通常搭配 FMCW 测距方式，未来有望实现高稳定性、任 意方向控制、低成本、平均功率几百毫瓦的比较低功耗以及超过 500m 探 测距离。OPA 采用相干原理，在两个水波纹叠加后，如果满足半波长的 整数倍，会形成相干相加或者相交的特性，可以利用这种特性控制波数 的时间差从而控制扫描方向。这种方案的主要优点在于集中度很高，并 且波长和方向优势带来更高信噪比，体积更小，更适合车规级需求。OPA方案的难点是插入损耗和旁瓣问题。具体来看是因为同一束光产生干涉， 在相邻的几束光满足条件后很容易形成旁瓣，会有多余的能量分掉探测 主能量，影响测距能力。纯固态激光雷达部分技术和光通讯类似，目前 在通讯行业中 III-V 族半导体技术占主流，硅光芯片仍处于上升阶段， 硅光技术有待突破。贵阳车路协同激光雷达的应用激光雷达的回波信号电路主要包括放大电路和阈值检测电路。

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。

不同传感器各有优缺点。超声波在几米以外的空气中会出现强烈的衰减， 因此主要用于短距离物体检测。毫末波雷达有不同距离范围选择，环境 干扰能力强，可以满足车辆对全天气候的适应性的要求，但由于分辨率 较差无法识别物体。相机性价比高且易于使用，尽管能够通过算法感知深度，但是强烈取决于周围光照条件和需要大量数据处理以提取有用信 息。相机是能看到颜色的技术，并且可以应用在车道保持辅助功能。 激光雷达通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离并在没有大 量后端处理的情况下获取周围物体的精确距离及 3D 信息，以实现避障 功能。结合预先采集的高精地图，机器人在环境中通过激光雷达的定位 精度可达厘米量级，以实现自主导航。因此输出的光束质量好，其单色性、相干性和光束稳定性好。

此外，激光雷达还可以参与干草捆的搜集，使用激光雷达检测车辆前方的草捆，机器可以自动收割采集。监控进料区域也是一种潜在的应用：LiDAR传感器检测物料余量，以便可以及时地自动补充物料。成都慧视光电HSLi-H20VF激光雷达测量系统，是一款基于激光雷达和可视图像融合的3D测量产品。该产品基于激光雷达模块和内置高分辨率相机，可高精度，高密度，实时地生成彩色激光点云。相机模块设有变焦镜头，结合激光点云的距离信息，有利于在整个视野范围内对目标物进行变倍放大识别，提高激光雷达系统的测量准确度。一个波长调到待测物体的吸收线，而另一波长调到线上吸收系数较小的边翼。昆明三维激光雷达测距

提高激光回波接收灵敏度的方法主要是接收机选用适当的探测方式和光电探测器。四川汽车激光雷达导航

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