Originea LiDAR poate fi urmărită încă din anii 1960. În 1960, după inventarea laserului rubin, tehnologia LiDAR a început să se dezvolte treptat. În 1962, Institutul de Tehnologie din Massachusetts a măsurat cu succes distanța dintre Pământ și Lună folosind LiDAR, iar de atunci valoarea potențială a LiDAR a fost descoperită continuu de oamenii de știință. LiDAR a fost folosit pentru prima dată în automobile într-o provocare cu vehicule fără pilot, iar de atunci, LiDAR montat pe vehicul s-a dezvoltat rapid în domeniul conducerii inteligente.
După cum sugerează și numele, LiDAR este un radar care funcționează în banda de frecvență optică. Este un sistem radar care detectează locația, viteza și alte cantități caracteristice ale țintei prin emiterea de fascicule laser. Procesul său de lucru este să emită mai întâi un semnal de detectare a undelor electromagnetice în banda de frecvență optică către obiectul țintă și apoi să compare semnalul recepționat reflectat de la țintă, adică același semnal de undă, cu semnalul transmis și să efectueze procesarea corespunzătoare. pentru a obține locația țintei, starea mișcării și alte informații caracteristice, realizând astfel detectarea și identificarea țintei. Distanța sa maximă de detectare ajunge la 200 de metri. În comparație cu radarul cu unde milimetrice, LiDAR poate obține caracteristicile formei tridimensionale ale obstacolelor, în plus față de locația și viteza obstacolelor. Prin urmare, LiDAR poate efectua și modelarea tridimensională a mediului vehiculului și poate identifica diverse obstacole dinamice și statice.
Tehnologia LiDAR este recunoscută la nivel internațional ca fundamentul tehnologiei de conducere inteligentă. Pentru a obține rezultate mai bune de testare, sistemul optic al LiDAR a devenit un hotspot de cercetare. LiDAR poate oferi informații bogate de mediu, care, de asemenea, îmbunătățește considerabil capacitatea de evitare automată a obstacolelor a condusului inteligent. LiDAR este, de asemenea, o metodă avansată de detectare care combină tehnologia laser cu tehnologia modernă de detectare fotoelectrică. Poate fi împărțit în sistem de transmisie, sistem de recepție, sistem de scanare și procesare a informațiilor.
Laserele ca sistem de transmisie sunt în general compuse din lasere cu dioxid de carbon, lasere semiconductoare, lasere solide cu lungimi de undă reglabile și unele unități de expansiune a fasciculului optic; sistemul de recepție utilizează în general un telescop și diverse forme de detectoare fotoelectrice, cum ar fi tuburi fotomultiplicatoare, fotodiode semiconductoare, fotodiode de avalanșă, dispozitive de detectare cu mai multe elemente în infraroșu și lumină vizibilă. LiDAR folosește două moduri de lucru: puls sau undă continuă. Metoda de detectare poate fi împărțită în împrăștiere Mie, împrăștiere Rayleigh, împrăștiere Raman, împrăștiere Brillouin, fluorescență, Doppler și alte radare laser în conformitate cu diferitele principii de detectare.
Deci, cum realizează LiDAR măsurarea distanței? Știm că cea mai importantă parte a măsurării distanței LiDAR este procesul de emisie și reflexie laser. Apoi, distanța țintei poate fi calculată prin măsurarea timpului specific al acestui proces, adică timpul laserului zburător. Apoi, în funcție de semnalele de emisie ale diferitelor lasere, acesta poate fi împărțit în interval laser cu impuls și interval laser de fază.
Gama laser cu impulsuri înseamnă pur și simplu că LiDAR înregistrează intervalul de timp dintre emisia unui fascicul laser reflectat de obiectul măsurat și recepționat de receptor. În funcție de viteza cunoscută a luminii, distanța măsurată poate fi calculată. Relația de calcul specifică este următoarea:
D=CT/2 (1)
Unde: D este distanța de detectare; T este timpul de zbor; C este viteza luminii. Gama laser de fază implică problema modulării în amplitudine a semnalului laser. Amplitudinea luminii modulate se va schimba periodic în timp. Prin urmare, putem măsura schimbările de fază de emisie și reflexie ale laserului modulat pentru a obține informații despre timp și distanță. Radarul laser se rotește cu o viteză constantă la o anumită viteză și emite continuu lasere în infraroșu, în timp ce primește semnale laser de la punctele de reflexie, inclusiv informații precum distanța, timpul și unghiul orizontal al punctului de reflexie. Folosim mai multe transmițătoare pentru a corespunde diferitelor unghiuri verticale și apoi folosim aceste date variabile pentru a obține informații despre locația punctului de reflexie corespunzător. Colectăm coordonatele tuturor punctelor de reflexie colectate de radarul laser după rotirea la 360 de grade într-un nor de puncte și apoi putem obține informații complete despre mediu.
Radarele laser principale de pe piață au acum multe componente și opțiuni tehnice diferite pentru fiecare componentă, astfel încât efectele și costurile lor corespunzătoare sunt în mod natural diferite. În funcție de diferitele lor structuri, radarele laser montate pe vehicule pot fi împărțite în radare laser rotative mecanice, radare laser hibride semi-solide și radare laser complet cu stare solidă. Tehnologia radarului laser rotativ mecanic este relativ tradițională și matură. Avantajele sale sunt că poate realiza scanarea câmpului vizual orizontal de 360 de grade a mediului înconjurător, iar capacitatea sa de rază este relativ lungă. Cu toate acestea, echipamentul său este de dimensiuni mari, iar asamblarea și depanarea acestuia sunt relativ complicate. Costul este mare, iar ciclul de producție este lung. Durata de viață a componentelor mecanice este, de asemenea, dificil de îndeplinit cerințele de calitate auto. Radarele hibride cu laser cu stare solidă sunt în principal radare laser MEMS (oglindă cu microvibrații), iar radarele cu laser cu stare solidă sunt în principal Flash (matrice de iluminare) și OPA (matrice optică în fază). Printre acestea, radarele laser MEMS au avantajele dimensiunilor mici, costurilor reduse și producției în masă ușoare, făcându-le cele mai utilizate produse tehnologice pentru vehiculele autonome actuale.
De fapt, este departe de a fi suficient să te bazezi pe radarul laser pentru a obține o conducere inteligentă. Când vehiculele fără pilot se confruntă cu condiții complexe de drum, este nevoie de un număr mare de senzori pentru a colecta și a procesa centralizat condițiile de drum în timp real, astfel încât vehiculul să poată face o analiză cuprinzătoare pentru a lua o decizie. Desigur, un singur, același tip de senzor nu poate satisface nevoile vehiculelor fără pilot pentru analiza informațiilor despre starea drumului. Cu cât mediul rutier este mai complex, cu atât sunt necesare mai multe tipuri diferite de senzori cu propriile avantaje.
Actualul hardware de conducere autonomă de nivel L2 adoptă în mare parte un design format din camere, radare cu unde milimetrice și radare cu ultrasunete. Printre acestea, avantajul componentei camerei este că poate identifica clar obstacolele rutiere, dar camera este de fapt afectată de intensitatea luminii; Radarul cu ultrasunete este radarul de mers înapoi pe care îl folosim pe scară largă în viața de zi cu zi. Distanța sa de măsurare este scurtă și este ușor afectată de vreme; Radarul cu unde milimetrice are o capacitate puternică de a pătrunde fumul, astfel încât poate compensa bine deficiențele camerei și este mai folosit în monitorizarea punctelor moarte și asistența la schimbarea benzii. Deși poate funcționa în medii cu lumină puternică și se poate adapta la condiții meteorologice relativ nefavorabile, precizia sa de judecată va fi mai proastă.
Prin urmare, LiDAR poate detecta conturul specific, distanța și alte informații ale obstacolelor cu mai multă acuratețe și, în general, nu va aprecia greșit sau va rata obstacolele din fața vehiculului. Distanța efectivă de detectare a LiDAR este, de asemenea, mai mare decât cele două anterioare. În teorie, o distanță de detectare suficient de mare poate oferi mai mult timp de reacție pentru centrul de procesare a informațiilor vehiculului.
Adresa noastră
B-1508 Conacul Ruiding, nr.200 Zhenhua Rd, districtul Xihu
Număr de telefon
0086 181 5840 0345
info@brandnew-china.com
