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激光雷达LIDAR基本工作原理

激光雷达LIDAR基本工作原理
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大神点评(1)

激光雷达,以其Light Detection and Ranging(LiDAR)的全名,是利用红外光束探测距离的光学雷达。其工作原理是发射、反射并接收光束,白天黑夜都能识别特定物体与车之间的距离,区分车道线和路面。但对遮挡物无能为力。车用LiDAR主要通过回波时间测量(ToF)来测量距离,分析反射光的特性,生成点云,构建三维结构信息。

要实现厘米级精度,激光雷达需精确测量光速和传输时间,这对系统成本构成挑战。LiDAR通常由激光发射器、接收器和惯性导航模块组成,通过激光发射、反射、接收过程,结合GPS和惯性导航信息,计算出物体坐标和距离。

不同扫描方式的激光雷达有机械式、半固态和固态,各有优缺点。机械式激光雷达有成熟技术但成本高、体积大;半固态如MEMS和转镜式激光雷达,前者轻便但寿命短,后者稳定但一维扫描受限;固态如OPA和FLASH,前者无机械运动,后者全局成像但功率密度低。每种类型都有其适用场景和局限。

激光雷达的关键部件包括激光光源,如点光源(EEL和VCSEL),面光源则能直接覆盖整个视场。激光光源的选择和设计影响着雷达的性能和成本。

总结激光雷达的性能指标,如测距距离、视角、分辨率、点频、抗干扰能力等,对L2+级别自动驾驶车辆至关重要,如高精度测距、宽视角和长寿命等。在安全性与可靠性方面,激光雷达需要满足车规级标准。
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