山東機(jī)器人激光雷達(dá)

要知道光速是每秒30萬公里。要區(qū)分目標(biāo)厘米級別的精確距離，那對傳輸時間測量分辨率必須做到1納秒。要如此精確的測量時間，因此對應(yīng)的測量系統(tǒng)的成本就很難降到很低，需要使用巧妙的方法降低測量難度。首先，我們需要明確，激光雷達(dá)并不是單獨(dú)運(yùn)作的，一般是由激光發(fā)射器、接收器和慣性定位導(dǎo)航三個主要模塊組成。當(dāng)激光雷達(dá)工作的時候，會對外發(fā)射激光，在遇到物體后，激光折射回來被CMOS傳感器接收，從而測得本體到障礙物的距離。從原理來看，只要需要知道光速、和從發(fā)射到CMOS感知的時間就可以測出障礙物的距離，再結(jié)合實(shí)時GPS、慣性導(dǎo)航信息與計(jì)算激光雷達(dá)發(fā)射出去角度，系統(tǒng)就可以得到前方物體的坐標(biāo)方位和距離信息。港口激光雷達(dá)通過測量船只與碼頭的相對位置，為港口物流的自動化和安全性提供了重要的支持。山東機(jī)器人激光雷達(dá)

激光雷達(dá)的分類，激光雷達(dá)行業(yè)具有較高的技術(shù)水準(zhǔn)與技術(shù)壁壘，并同時具有技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)與產(chǎn)品迭代速度快的特征。其技術(shù)發(fā)展方向與半導(dǎo)體行業(yè)契合度高，激光雷達(dá)系統(tǒng)中主要的激光器、探測器、控制及處理單元均能從半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展中受益，收發(fā)單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來的發(fā)展趨勢。激光雷達(dá)可分成一維（1D）激光雷達(dá)、二維（2D）掃描激光雷達(dá)和三維（3D）掃描激光雷達(dá)。1D激光雷達(dá)只能用于線性的測距；2D掃描激光雷達(dá)只能在平面上掃描，可用于平面面積與平面形狀的測繪，如家庭用的掃地機(jī)器人；3D掃描激光雷達(dá)可進(jìn)行3D空間掃描，用于戶外建筑測繪，它是駕駛輔助和自助式自動駕駛應(yīng)用的重要車載傳感設(shè)備。3D激光雷達(dá)可進(jìn)一步分成3D扇形掃描激光雷達(dá)和3D旋轉(zhuǎn)式掃描激光雷達(dá)。深圳泰覽Tele-15激光雷達(dá)價位軌道交通激光雷達(dá)能夠準(zhǔn)確檢測軌道上的脫軌和異常情況，保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩头€(wěn)定運(yùn)行。

也有使用相干法，即為調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）激光雷達(dá)發(fā)射一束連續(xù)的光束，頻率隨時間穩(wěn)定地發(fā)生變化。由于源光束的頻率在不斷變化，光束傳輸距離的差異會導(dǎo)致頻率的差異，將回波信號與本振信號混頻并經(jīng)低通濾波后，得到的差頻信號是光束往返時間的函數(shù)。調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)不會受到其他激光雷達(dá)或太陽光的干擾且無測距盲區(qū)；還可以利用多普勒頻移測量物體的速度和距離。調(diào)頻延續(xù)波 LiDAR 概念并不新穎，但是面對的技術(shù)挑戰(zhàn)不少，例如發(fā)射激光的線寬限制、線性調(diào)頻脈沖的頻率范圍、線性脈沖頻率變化的線性度，以及單個線性調(diào)頻脈沖的可復(fù)制性等。

LiDAR 技術(shù)的其它應(yīng)用，LiDAR 的應(yīng)用范圍普遍而多樣。在大氣科學(xué)中，LiDAR已被用于檢測多種大氣成分。已經(jīng)應(yīng)用于表征大氣中的氣溶膠，研究高層大氣風(fēng)，剖面云，幫助收集天氣數(shù)據(jù)，以及其它許多應(yīng)用場合。在天文學(xué)中，LiDAR已被用于測量距離，包括遠(yuǎn)距離物體（例如月球）和近距離物體。實(shí)際上，LiDAR是將地月距離測量的精度提高到毫米級的關(guān)鍵設(shè)備。LiDAR還在天文學(xué)應(yīng)用中用于建立導(dǎo)星。在考古學(xué)中，LiDAR已被用于繪制茂密森林樹冠下的古代交通系統(tǒng)地圖。激光雷達(dá)的掃描模式多樣，適應(yīng)不同場景的需求。

激光雷達(dá)按照測距方法可以分為飛行時間（TimeofFlight，ToF）測距法、基于相干探測FMCW測距法、以及三角測距法等，其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠(yuǎn)的測程（100～250m），是車載激光雷達(dá)的好選擇方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達(dá)的主流方案，未來隨著FMCW激光雷達(dá)整機(jī)和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場上并存。根據(jù)激光雷達(dá)按測距方法分類：ToF法：通過直接測量發(fā)射激光與回波信號的時間差，基于光在空氣中的傳播速度得到目標(biāo)物的距離信息，具有響應(yīng)速度快、探測精度高的優(yōu)勢。FMCW法：將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制，通過回波信號與參考光進(jìn)行相干拍頻得到頻率差，從而間接獲得飛行時間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達(dá)具有可直接測量速度信息以及抗干擾（包括環(huán)境光和其他激光雷達(dá)）的優(yōu)勢。重復(fù)掃描激光雷達(dá)通過多次掃描同一區(qū)域，提高數(shù)據(jù)密度和減小誤差，使得測量結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。廣東二維激光雷達(dá)規(guī)格

激光雷達(dá)在自動駕駛系統(tǒng)中扮演著眼睛的角色，可以快速準(zhǔn)確地獲取車輛周圍的物體信息，實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃。山東機(jī)器人激光雷達(dá)

相關(guān)縮寫：dToF：direct Time-of-Flight直接測量光的飛行時間；iToF：indirect Time-of-Flight通過測量相位偏移來間接測量光的飛行時間；PLD：脈沖激光二極管，一種激光雷達(dá)發(fā)光元件；APD：雪崩光二極管，一種激光雷達(dá)感光元件；SPAD：Single Photon Avalanche Diode單光子雪崩二極管，一種激光雷達(dá)感光元件；SiPM：Silicon photomultiplier硅光電倍增管，一種激光雷達(dá)感光元件；CMOS：Compound metal Oxided Semiconductor 復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體，一種攝像頭感光元件；CCD：Charge Coupled Device電荷耦合器件，一種攝像頭感光元件；CIS：CMOS image sensor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器；OPA：Optical Phased Arrays 光學(xué)相控陣；FPA：Focal Plane Array焦平面陣列；WD：Wavelength Disperion波長色散；MEMS：Micro-Electro-Mechanical System 微機(jī)電系統(tǒng)。山東機(jī)器人激光雷達(dá)