激光雷達(dá)的測(cè)距原理解析

作者: 嶺緯科技發(fā)表時(shí)間:2020-12-26 09:27:50

1.激光雷達(dá)測(cè)距的原理是什么?

激光雷達(dá)測(cè)距的基本原理是通過測(cè)量激光發(fā)射信號(hào)和激光回波信號(hào)的往返時(shí)間來計(jì)算目標(biāo)的距離。首先,激光雷達(dá)發(fā)射激光束,該激光束在被障礙物擊中后被反射回來并被激光接收系統(tǒng)接收和處理,以知道激光器發(fā)射和反射回來和接收的時(shí)間之間的時(shí)間,即飛行激光的時(shí)間。根據(jù)飛行時(shí)間,可以計(jì)算障礙物的距離。根據(jù)發(fā)射的激光信號(hào)的不同形式,激光測(cè)距方法可分為兩種類型:脈沖法激光測(cè)距和相位法激光測(cè)距。

(1)脈沖方法激光測(cè)距:脈沖方法是在激光雷達(dá)發(fā)射激光束后,一部分激光被反射回障礙物,并被激光雷達(dá)的接收器接收。同時(shí),可以在激光雷達(dá)內(nèi)記錄發(fā)送和接收之間的時(shí)間間隔,并且可以根據(jù)光速計(jì)算要測(cè)量的距離。

(2)相位法激光測(cè)距:相位法是由激光發(fā)射器進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制的連續(xù)激光信號(hào)。在被障礙物照射后,它被反射回來。測(cè)量光束將在往返行程中產(chǎn)生相位變化。通過計(jì)算雷達(dá)中的激光信號(hào)和障礙物來回飛行的物體之間的相位差以及障礙物的距離被轉(zhuǎn)換。

2.有哪些類型的激光雷達(dá)?

根據(jù)是否有機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件,激光雷達(dá)可分為機(jī)械激光雷達(dá),固態(tài)激光雷達(dá)和混合固態(tài)激光雷達(dá)。 (1)機(jī)械激光雷達(dá):機(jī)械激光雷達(dá)具有控制激光發(fā)射角度的旋轉(zhuǎn)部件。它體積大,價(jià)格昂貴,并且具有相對(duì)較高的測(cè)量精度,并且通常放置在汽車的頂部。

(2)固態(tài)激光雷達(dá):固態(tài)激光雷達(dá)依靠電子元件來控制激光發(fā)射角度。它不需要機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件,因此尺寸小,可以安裝在車身中。

(3)混合固態(tài)激光雷達(dá):混合固態(tài)激光雷達(dá)不具有大容量旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)玻璃片實(shí)現(xiàn)固定激光光源改變激光束方向需要多角度檢測(cè),并采用嵌入式安裝。

根據(jù)線束的數(shù)量,激光雷達(dá)可分為單線激光雷達(dá)和多線激光雷達(dá)。

(1)單光束激光雷達(dá)掃描一次只產(chǎn)生一條掃描線,獲得的數(shù)據(jù)是2D數(shù)據(jù),因此無法區(qū)分目標(biāo)物體的3D信息。然而,由于其測(cè)量速度快,數(shù)據(jù)處理能力低,單線激光雷達(dá)被用于安全防護(hù),地形測(cè)繪等領(lǐng)域。

(2)多線激光雷達(dá)一次可以產(chǎn)生多條掃描線。目前,市場(chǎng)上的多線激光雷達(dá)產(chǎn)品包括4線束,8線束,16線束,32線束,64線束等。適用于2.5D激光雷達(dá)和3D激光雷達(dá)。 2.5D激光雷達(dá)和3D激光雷達(dá)之間的最大區(qū)別在于激光雷達(dá)是垂直的。