大角度测量激光雷达测距

服务型机器人、智慧城市及测绘是激光雷达的典型应用场景，对激光雷达性能有 不同要求。例如应用于工业领域的 YDLIDAR 激光雷达测距远为 30 米，应用 于测绘等领域的华测导航激光雷达远测程可达 1350 米。政策支持机器人行业发展，移动机器人有望受益。借助强大的内置感知系统及控 制系统，移动机器人能够完成多种无人作业，从而减轻对人力的依赖，提高生产 效率。为推进我国机器人产业发展，有关部门相继制定发布了一系列政策，例如 2021 年 12 月，工信部等部门发布《“十四五”机器人产业发展规划》，争取 2025 年我国成为全球机器人技术创新策源地、制造集聚地和集成应用新高地， 2035 年我国机器人产业综合实力达到国际**水平。在高精度激光测距机中，通常采用峰值采样保持电路和恒比定时电路来减小测时误差。大角度测量激光雷达测距

激光雷达目前已形成较为完善的供应链，随着不断发展，成本必然会大幅下降。有报告显示，2021年，车载激光雷达的平均单价约为6500元左右，而这一数字有望在2030年降至1719元左右。也就是说，对于其他传感器而言的成本优势，也将逐渐缩小。导航辅助驾驶的另一个未来目标——摆脱高精地图，也决定了激光雷达存在的必要性。正如自动驾驶公司毫末智行提出的“重感知，轻地图”一样，车辆的感知能力，将在未来成为摆脱高精地图的基础。。昆明地面激光雷达的应用低仰角工作时，对地面多路径效率不敏感。

相机的内参主要有焦距、镜像畸变量级、缩放比例因子、主点等，外参主要有相机的平移向量、旋转矩阵等。相机内参模型使用比较多的是张正友的Z孔模型，而视野广、畸变大的相机会选择鱼眼模型或者全景模型。相机的内参标定目前业内比较广泛应用的是“张正友标定法”，通过采集不同角度棋盘格标定板图像的坐标数据，计算出相机的内参。对比Z孔模型+棋盘格标定板和鱼眼模型+ChArUco标定板的标定效果，可以看出后者的角点覆盖范围更大，去畸变效果也更好。

自动驾驶感知方案分为轻硬件重算法的视觉方案和以激光雷达为主的 多传感器融合方案。当前汽车制造商正在为车配备各种先进的控制和传 感功能，例如碰撞警告、避让系统、盲点监视器、车道保持辅助、车道 偏离警告、自适应巡航控制等等是一些成熟的驾驶辅助案例，使驾驶体 验更安全、更轻松。对于自动驾驶通常有纯视觉和多传感器融合两种路 径：特斯拉坚持纯视觉方案，采用来自多个摄像头的图像通过神经网络 进行分析，利用海量数据来做出关于加速、制动和转向的决定，特点为 轻传感器重算法。其他厂商均采用激光雷达、相机、毫米波雷达多传感器融合方案提升安全性能，特点是重硬件轻软件。激光雷达、毫米波雷 达、超声波传感器和摄像头各有优缺点。高度自动驾驶和完全自动驾驶 的车辆需要多传感器融合，能在各种天气和照明条件下创建精确的车辆 周围环境感知以及长短距离地图。其中测距单元可利用FPGA技术实现，在高精度激光雷达中还需采用精密测时技术。

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。激光雷达可应用于油气直接勘察。贵阳mems激光雷达电子狗

利用激光雷达可以探测气溶胶、云粒子的分布、大气成分和风场的垂直廓线，对主要污染源可以进行有效监控。大角度测量激光雷达测距

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。大角度测量激光雷达测距

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