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发布时间:2021-11-13 23:40:37
激光雷达的工作原理
激光雷达的工作原理与雷达非常相近,以激光作为信号源,由激光器发射出的脉冲激光,打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上,引起散射,一部分光波会反射到激光雷达的上,根据激光测距原理计算,就得到从激光雷达到目标点的距离,脉冲激光不断地扫描目标物,就可以得到目标物上全部目标点的数据,用此数据进行成像处理后,就可得到的三维立体图像。激光雷达基本的工作原理与无线电雷达没有区别,即由雷达发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,可以由反射光的***频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。激光测距它的原理与无线电雷达相同,将激光对准目标发射出去后,测量它的往返时间,再乘以光速即得到往返距离。
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激光成像雷达又是如何将被探测对象显示给观察者的呢
下面简略地介绍它们的工作原理:
就的激光成像雷达而言,首先,
激光器发射具有一定峰值功率的光脉冲,通过一个扫描光学系统,这个光学系统一方面能对激光光束准直,也就是把光源发射的激光的束散角按要求修正成需要的光束形状,而且在一定空间范围内按一定规律扫描。扫描器每扫到一***置,就发射光脉冲,并几乎同时接收目标返回的回波脉冲。每个回波脉冲应该携带了目标的信息,例如,对静止的目标,携带的目标被照射点的距离信息,还有就是由目标反射特性等因素决定的反映在回波强度上的目标信息。如果是运动目标,还可以提取目标的运动速度等信息。目标的方位信息是由扫描器的瞬时位置决定的。3D打印作为前沿性、先导性的智能制造技术,将带领传统生产方式和生产工艺的变革,有望成为推动新一轮工业革命的源动力。
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激光雷达这么多参数,应该关注什么指标?
1、角分辨率,也就是测角精度
角分辨率是扫描仪分辨目标的能力,测角分辨率越小,则表明能够分辨的目标越小,这样测量出的点云数据就越细腻。一般避障级激光传感器的测角精度只有0.1°左右,而测绘级激光传感器角分辨率一般是0.001°甚至更低。
2、测量距离
测量距离与激光发射频率和实际地物反射率有关,测量距离和反射率有关,一般是指ρ≧60%(部分甚至到ρ≧90%)的情况下的扫描距离,同时测量距离与激光发射频率成反比,发射频率越大,测量距离越小不同的物体(山坡,植被,水泥建筑物,金属管道,土壤矿物,煤等)具有不同的反射率,大多数建筑物的反射率为50%左右,煤和沥青路面在20%左右,因此在实际应用中,我们要对设备的射程打折。2、测量精度它指测量一定数量后得出的真实值,是与真实一致性的度,重复精度也叫再现性或可重复性,是用于表示多次测量得到同一结果的可能性的量。
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激光雷达的应用领域
激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能准确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。那么激光雷达具体应用到哪些领域呢?下面将作详细讲解!之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Balts***ias-1999)。
激光雷达助力机器人行走
激光雷达凭借激光良好的指向性和高度聚焦性,已经成为移动机器人的核心传感器,同时它也是目前可靠、稳定的***技术。解决了机器人行走的问题,知道如何路径规划,以及避障的功能。目前,激光雷达的市场份额大多被诸如美国Velodyne、美国Quanergy、德国SICK、日本HOKUYO等国外企业占据,售价十分昂贵,多用于地图、安保及无人驾驶。为了降低成本,顺着“弱硬件+强算法”的思路,Quanery用固态图像传感器替代360 度旋转的摄像头和激光测距器,成本将降到 1000 美元一套左右。国内SLAMTEC结合激光三角测距技术与高速视觉采集处理机构,推出了售价仅千元的低成本激光雷达。因此,固态激光雷达顺理成章地接过了这一棒,成为了车载激光雷达的下一个发展趋势。
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