激光雷達(dá)在各領(lǐng)域的作用
除了在移動(dòng)機(jī)器人中使用,激光雷達(dá)在無(wú)人駕駛領(lǐng)域的作用也同樣重要,但有區(qū)別于機(jī)器人領(lǐng)域的是:在無(wú)人駕駛中主要以多線激光雷達(dá)為主,幫助車輛進(jìn)行自主感知道路環(huán)境,自動(dòng)規(guī)劃行車路線,并控制車輛到達(dá)預(yù)定的目標(biāo)。采用飛行時(shí)間技術(shù),根據(jù)激光遇到障礙物后的折返時(shí)間,來計(jì)算目標(biāo)與自己的相對(duì)距離。激光光束可以準(zhǔn)確測(cè)量視場(chǎng)中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對(duì)距離,這些輪廓信息組成所謂的點(diǎn)云并繪制出3D環(huán)境地圖,精度可達(dá)到厘米級(jí)別,從而提高測(cè)量精度。
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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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激光測(cè)距的原理
激光測(cè)距儀一般采用兩種方式來測(cè)量距離:脈沖法和相位法。脈沖法測(cè)距的過程是這樣的:測(cè)距儀發(fā)射出的激光經(jīng)被測(cè)量物體的反射后又被測(cè)距儀接收,測(cè)距儀同時(shí)記錄激光往返的時(shí)間。光速和往返時(shí)間的乘積的一半,就是測(cè)距儀和被測(cè)量物體之間的距離。脈沖法測(cè)量距離的精度是一般是在 /- 10厘米左右。另外,此類測(cè)距儀的測(cè)量盲區(qū)一般是1米左右。
激光測(cè)距是光波測(cè)距中的一種測(cè)距方式,如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點(diǎn)間往返一次所需時(shí)間為t,則A、B兩點(diǎn)間距離D可用下列表示。
D=ct/2
式中:
D——測(cè)站點(diǎn)A、B兩點(diǎn)間距離;
c——速度;
t——光往返A(chǔ)、B一次所需的時(shí)間。
由上式可知,要測(cè)量A、B距離實(shí)際上是要測(cè)量光傳播的時(shí)間t,根據(jù)測(cè)量時(shí)間方法的不同,激光測(cè)距儀通??煞譃槊}沖式和相位式兩種測(cè)量形式。典型的是WILD的DI-3000、真尚有的LDM30X 。
需要注意,測(cè)相并不是測(cè)量紅外或者激光的相位,而是測(cè)量調(diào)制在紅外或者激光上面的信號(hào)相位。建筑行業(yè)有一種手持式的激光測(cè)距儀,用于房屋測(cè)量,其工作原理與此相同。
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