激光的特性
激光和普通光的根本不同在于激光是一种有很bai高光子简并度的光。du光子简并度可以理解为具有相同模式(或波型)的光子数目,即具有相同状态的光子数目。
激光器主要由增益介质和谐振腔组成。谐振腔选模,增益介质通过受激辐射向确定的模提供能量,从而形成具有很高光子简并度的激光。高光子简并度表现出很好的单色性、方向性、相干性及高亮度;激光可被压缩成极短的超短脉冲,脉宽已达到秒量级,能产生短至4.6 fs的超短激光脉冲,高达1020W/cm2的光功率密度。在用到AR头显进行的游戏中,运用的空间感知定位技术里面会用到激光雷达和许多配套的光学传感器,通过SLAM技术(即时定位与地图构建),精准定位自己在三维空间中的位置,增强在游戏中的真实体验感。
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激光雷达的主要性能指标
1.安全等级:
激光雷达的安全等级是否满足Class1,对人眼无害。需要考虑特定波长的激光产品在完全工作时间内的激光输出功率,即激光辐射的安全性是波长、输出功率,和激光辐射时间的综合作用的结果。
2.输出参数:
目标的位置(三维)、速度(三维)、方向、时间戳(某些激光雷达有)等。
3.激光发射方式(机械/固态):
传统的采用机械旋转的结构,机械旋转容易导致磨损使得激光雷达的使用寿命有限。固态激光雷达主要由三类-Flash 、MEMS、相控阵。Flash 激光雷达只要有光源,就能用脉冲一次覆盖整个视场。随后再用飞行时间(ToF)方法接收相关数据并绘制出激光雷达周围的目标。MEMS激光雷达其结构相当简单,只要一束激光和一块反光镜。激光雷达在自动驾驶中的作用有哪些激光雷达的原理在于向目标物体发射激光束,然后根据激光束发射-反射之间的时间间隔来确定距离目标物体的实际距离。具体来说,激光射向这块类似陀螺一样旋转的反光镜就行,反光镜通过转动,可以实现对激光方向的控制。相控阵激光雷达利用独立天线同步形成的微阵列,相控阵可以向任何方向发送无线电波,完全省略了“旋转”这一步骤,只需控制每个天线发送信号间的时机或阵列,就能控制信号射向特定位置。
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激光雷达和毫米波雷达的区别
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从抗干扰能力上来讲,由于激光雷达通过发射光束进行探测,受环境影响较大,光束受遮挡后就不能正常使用,因此无法在雨雪雾霾天,沙尘暴等恶劣天气中开启,而毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,因此可以在糟糕的天气中探测,在这一点上毫米波雷达更胜利一筹从价格上来讲,激光雷达比毫米波雷达在测距、识别障碍物方面更准确,但由于激光雷达获取的数据量远超毫米波雷达,所以需要更的处理器来处理数据,成本高了,售价自然就更贵了。但激光雷达在准确性上可以得到更多的保证。如果您想要了解更多激光雷达产品的知识,欢迎拨打图片上的热线联系我们。
通过以上的对比,我们发现激光雷达和毫米波雷达各有优劣,谁也无法取代谁,两者正好起到一种相辅相成,取长补短的作用。
激光雷达和毫米波雷达区别简单来说激光雷达主要是通过发射激光束来探测周遭环境,车载激光雷达普遍采用多个激光和,建立三维点云图,从而达到实时环境感知的目的。
激光雷达的优势在于其探测范围更广,探测精度更高。但是,激光雷达的缺点也很明显:在雨雪雾等极端天气下性能较差;采集的数据量过大;十分昂贵。
技术上来讲,目前传统激光雷达技术已经很成熟,而固态激光雷达和混合固态激光雷达尚处于起步阶段,因此各企业当前在自动驾驶汽车使用的激光雷达,多以机械式激光雷达为主。
而从整个激光雷达行业来看,车载激光雷达产品生产商主要集中在国外,如美国的Velodyne、Quanegy,德国的IBEO,国内近几年也开始出现一些专注于车载激光雷达的企业,以及一些从其他领域转行而来的激光雷达企业,因看中自动驾驶汽车广阔发展前景,纷纷投身车载激光雷达产品的研发,目前来看成果显著。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。
所谓的毫米波雷达,就是指工作频段在毫米波频段的雷达,测距原理跟一般雷达一样,也就是把无线电波(雷达波)发出去,然后接收回波,根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。毫米波雷达就是这个无线电波的频率是毫米波频段。
毫米波雷达从上世纪起就已在汽车中使用,技术相对成熟。毫米波的波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点,且其引导头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。此外,毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,相比于激光雷达是一大优势。(2)隐蔽性好、抗有源干扰能力强激光直线传播、方向性好、光束非常窄,只有在其传播路径上才能接收到,因此敌方截获非常困难,且激光雷达的发射系统(发射望远镜)口径很小,可接收区域窄,有意发射的激光干扰信号进入接收机的概率极低。
毫米波雷达的缺点也十分直观,探测距离受到频段损耗的直接制约(想要探测的远,就必须使用高频段雷达),也无法感知行人,并且对周边所有障碍物无法进行精准的建模。
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