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發(fā)布時(shí)間:2020-12-25 03:28  

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激光雷達(dá)組成

激光雷達(dá)組成:發(fā)射、接收和信號(hào)處理三個(gè)主要部分組成。

1.

激光組成

工作物質(zhì)、諧振腔和激勵(lì)源

A

.特點(diǎn):脈沖能量大、脈沖重復(fù)頻率高

質(zhì)量好,特別是發(fā)散度要小、指向性要好

體積、功耗小,性能穩(wěn)定可靠

B

.分類:固體、氣體、液體和半導(dǎo)體

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激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)區(qū)別

簡(jiǎn)單來說激光雷達(dá)主要是通過發(fā)射激光束來探測(cè)周遭環(huán)境,車載激光雷達(dá)普遍采用多個(gè)激光和,建立三維點(diǎn)云圖,從而達(dá)到實(shí)時(shí)環(huán)境感知的目的。

激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于其探測(cè)范圍更廣,探測(cè)精度更高。但是,激光雷達(dá)的缺點(diǎn)也很明顯:在雨雪霧等極端天氣下性能較差;采集的數(shù)據(jù)量過大;十分昂貴。

技術(shù)上來講,目前傳統(tǒng)激光雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)很成熟,而固態(tài)激光雷達(dá)和混合固態(tài)激光雷達(dá)尚處于起步階段,因此各企業(yè)當(dāng)前在自動(dòng)駕駛汽車使用的激光雷達(dá),多以機(jī)械式激光雷達(dá)為主。

而從整個(gè)激光雷達(dá)行業(yè)來看,車載激光雷達(dá)產(chǎn)品生產(chǎn)商主要集中在國(guó)外,如美國(guó)的Velodyne、Quanegy,德國(guó)的IBEO,國(guó)內(nèi)近幾年也開始出現(xiàn)一些專注于車載激光雷達(dá)的企業(yè),以及一些從其他領(lǐng)域轉(zhuǎn)行而來的激光雷達(dá)企業(yè),因看中自動(dòng)駕駛汽車廣闊發(fā)展前景,紛紛投身車載激光雷達(dá)產(chǎn)品的研發(fā),目前來看成果顯著。但是攝影測(cè)量的工作流程基本上沒有太大的變化,如航空攝影-攝影處理-地面測(cè)量(空中三角測(cè)量)-立體測(cè)量-制圖(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本沒有大的變化。

所謂的毫米波雷達(dá),就是指工作頻段在毫米波頻段的雷達(dá),測(cè)距原理跟一般雷達(dá)一樣,也就是把無線電波(雷達(dá)波)發(fā)出去,然后接收回波,根據(jù)收發(fā)之間的時(shí)間差測(cè)得目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)。毫米波雷達(dá)就是這個(gè)無線電波的頻率是毫米波頻段。

毫米波雷達(dá)從上世紀(jì)起就已在汽車中使用,技術(shù)相對(duì)成熟。(4)體積小、質(zhì)量輕期望大家在選購(gòu)激光雷達(dá)產(chǎn)品時(shí)多一份細(xì)心,少一份浮躁,不要錯(cuò)過細(xì)節(jié)疑問。毫米波的波長(zhǎng)介于厘米波和光波之間,因此毫米波兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn),且其引導(dǎo)頭具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點(diǎn)。此外,毫米波導(dǎo)引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng),相比于激光雷達(dá)是一大優(yōu)勢(shì)。

毫米波雷達(dá)的缺點(diǎn)也十分直觀,探測(cè)距離受到頻段損耗的直接制約(想要探測(cè)的遠(yuǎn),就必須使用高頻段雷達(dá)),也無法感知行人,并且對(duì)周邊所有障礙物無法進(jìn)行精準(zhǔn)的建模。

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激光雷達(dá)可進(jìn)行大氣監(jiān)測(cè)

激光雷達(dá)通過測(cè)量大氣中存在的少量顆粒的后向散射,能檢測(cè)風(fēng)速、紊流等。英國(guó)鑒定與研究局(DARA)的研究人員研制的激光雷達(dá),能測(cè)量在飛機(jī)后微爆風(fēng)切變和尾流速度,可用于機(jī)場(chǎng),提高安全性,增加飛機(jī)的通過量。在高空投擲其它器械時(shí),可能受到風(fēng)的干擾。激光雷達(dá)再3D打印上的應(yīng)用有哪些近年來,3D打印備受關(guān)注,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。為此,美國(guó)材料司令部正在進(jìn)行的彈道風(fēng)計(jì)劃,打算使用機(jī)載激光雷達(dá)實(shí)時(shí)測(cè)量飛機(jī)和地面間風(fēng)速,以便從3000米以上的高空準(zhǔn)確地投擲。1995年已開始使用C-141飛機(jī)進(jìn)行飛行試驗(yàn)。



偵察用成像激光雷達(dá)

激光雷達(dá)分辨率高,可以采集三維數(shù)據(jù),如方位角-俯仰角-距離、距離-速度-強(qiáng)度,并將數(shù)據(jù)以圖像的形式顯示,獲得輻射幾何分布圖像、距離選通圖像、速度圖像等,有潛力成為重要的偵察手段。

美國(guó)雷錫昂公司研制的ILR100激光雷達(dá),安裝在高的性能飛機(jī)和無人機(jī)上,在待偵察地區(qū)的上空以120~460m的高度飛行,用GaAs激光進(jìn)行行掃描。獲得的影像可實(shí)時(shí)顯示在飛機(jī)上的陰極射線管顯示器上,或通過數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送至地面站。