Poreklo LiDAR-a može se pratiti do 1960-ih. 1960. godine, nakon izuma rubin lasera, LiDAR tehnologija se počela postepeno razvijati. Godine 1962. Massachusetts Institute of Technology uspješno je izmjerio udaljenost između Zemlje i Mjeseca koristeći LiDAR, i od tada su naučnici kontinuirano otkrivali potencijalnu vrijednost LiDAR-a. LiDAR se prvi put koristio u automobilima u izazovu bespilotne vožnje, a od tada se LiDAR koji se montira na vozila brzo razvio u polju inteligentne vožnje.
Kao što naziv govori, LiDAR je radar koji radi u optičkom frekvencijskom opsegu. Radi se o radarskom sistemu koji emitujući laserske zrake otkriva lokaciju, brzinu i druge karakteristične veličine cilja. Njegov radni proces je da prvo emituje signal detekcije elektromagnetnog talasa u optičkom frekvencijskom opsegu prema ciljnom objektu, a zatim uporedi primljeni signal reflektovan od mete, odnosno isti talasni signal, sa odašiljanim signalom i izvrši odgovarajuću obradu. da dobije lokaciju mete, stanje kretanja i druge karakteristične informacije, čime se ostvaruje detekcija i identifikacija mete. Njegova maksimalna udaljenost detekcije doseže 200 metara. U poređenju sa radarom na milimetarskim talasima, LiDAR može dobiti karakteristike trodimenzionalnog oblika prepreka pored lokacije i brzine prepreka. Stoga, LiDAR može izvoditi i trodimenzionalno modeliranje okoline vozila i identificirati različite dinamičke i statičke prepreke.
LiDAR tehnologija je međunarodno priznata kao temelj tehnologije inteligentne vožnje. Kako bi se dobili bolji rezultati testiranja, optički sistem LiDAR-a postao je istraživačka žarišta. LiDAR može pružiti bogate informacije o okolišu, što također uvelike poboljšava sposobnost automatskog izbjegavanja prepreka inteligentnom vožnjom. LiDAR je također napredna metoda detekcije koja kombinuje lasersku tehnologiju sa modernom fotoelektričnom tehnologijom detekcije. Može se podijeliti na sistem za prijenos, sistem za prijem, sistem za skeniranje i obradu informacija.
Laseri kao njegov sistem za odašiljanje uglavnom se sastoje od lasera sa ugljendioksidom, poluprovodničkih lasera, čvrstih lasera sa podesivim talasnim dužinama i nekih jedinica za proširenje optičkog snopa; prijemni sistem uglavnom koristi teleskop i različite oblike fotoelektričnih detektora, kao što su fotomultiplikatorske cijevi, poluvodičke fotodiode, lavinske fotodiode, infracrveni i višeelementni uređaji za detekciju vidljivog svjetla. LiDAR koristi dva načina rada: pulsni ili kontinuirani talas. Metoda detekcije može se podijeliti na Mie raspršenje, Rayleighovo raspršivanje, Ramanovo raspršivanje, Brillouinovo raspršivanje, fluorescenciju, Doppler i druge laserske radare prema različitim principima detekcije.
Pa kako LiDAR postiže mjerenje udaljenosti? Znamo da je najvažniji dio LiDAR mjerenja udaljenosti proces laserske emisije i refleksije. Zatim se udaljenost mete može izračunati mjerenjem specifičnog vremena ovog procesa, odnosno vremena letećeg lasera. Zatim, prema emisionim signalima različitih lasera, može se podijeliti na pulsni laserski raspon i fazni laserski raspon.
Pulsno lasersko određivanje raspona jednostavno znači da LiDAR bilježi vremenski interval između emisije laserskog snopa reflektovanog od mjerenog objekta i primljenog od strane prijemnika. Prema poznatoj brzini svjetlosti može se izračunati izmjerena udaljenost. Specifični obračunski odnos je sljedeći:
D{0}}CT/2 (1)
Gdje je: D je udaljenost detekcije; T je vrijeme leta; C je brzina svjetlosti. Fazno lasersko određivanje raspona uključuje problem amplitudne modulacije laserskog signala. Amplituda modulirane svjetlosti će se periodično mijenjati tokom vremena. Stoga možemo mjeriti promjene faze emisije i refleksije moduliranog lasera kako bismo dobili informacije o vremenu i udaljenosti. Laserski radar rotira konstantnom brzinom određenom brzinom i kontinuirano emituje infracrvene lasere, dok prima laserske signale od reflektivnih tačaka, uključujući informacije kao što su udaljenost, vrijeme i horizontalni ugao točke refleksije. Koristimo više odašiljača da odgovaramo različitim vertikalnim uglovima, a zatim koristimo ove varijabilne podatke da dobijemo informacije o lokaciji odgovarajuće tačke refleksije. Prikupljamo koordinate svih tačaka refleksije koje je prikupio laserski radar nakon rotacije za 360 stepeni u oblak tačaka, a zatim možemo dobiti sveobuhvatne informacije o okolišu.
Glavni laserski radari na tržištu sada imaju mnogo komponenti i različite tehničke izbore za svaku komponentu, tako da su njihovi odgovarajući efekti i troškovi prirodno različiti. Prema njihovoj različitoj strukturi, laserski radari ugrađeni u vozila mogu se podijeliti na mehaničke rotirajuće laserske radare, hibridne polučvrste laserske radare i potpuno poluprovodničke laserske radare. Tehnologija mehaničkog rotacionog laserskog radara je relativno tradicionalna i zrela. Njegove prednosti su u tome što može postići horizontalno skeniranje vidnog polja od 360 stepeni u okolnom okruženju i njegova sposobnost dometa je relativno duga. Međutim, njegova oprema je velikih dimenzija, a njeno sastavljanje i otklanjanje grešaka su relativno komplikovani. Troškovi su visoki, a proizvodni ciklus dug. Životni vijek mehaničkih komponenti također je teško ispuniti zahtjeve automobilske klase. Hibridni poluprovodnički laserski radari su uglavnom MEMS (mikro-vibraciono ogledalo) laserski radari, a solid-state laserski radari su uglavnom Flash (reflektorski niz) i OPA (optički fazni niz). Među njima, MEMS laserski radari imaju prednosti male veličine, niske cijene i lake masovne proizvodnje, što ih čini najšire korištenim tehnološkim proizvodima za trenutna autonomna vozila.
Zapravo, daleko je od dovoljnog oslanjanja na laserski radar za postizanje inteligentne vožnje. Kada se bespilotna vozila suočavaju sa složenim uslovima na putu, potreban je veliki broj senzora za prikupljanje i centralnu obradu uslova na putu u realnom vremenu kako bi vozilo moglo da izvrši sveobuhvatnu analizu kako bi donelo odluku. Naravno, jedan, isti tip senzora ne može zadovoljiti potrebe bespilotnih vozila za analizu informacija o stanju na putu. Što je okruženje na putu složenije, potrebno je više različitih tipova senzora sa svojim prednostima.
Trenutni hardver za autonomnu vožnju nivoa L2 uglavnom usvaja dizajn koji se sastoji od kamera, radara milimetarskog talasa i ultrazvučnih radara. Među njima, prednost komponente kamere je to što može jasno identifikovati prepreke na putu, ali na kameru zapravo utiče intenzitet svetlosti; ultrazvučni radar je radar za vožnju unazad koji naširoko koristimo u svakodnevnom životu. Njegova mjerna udaljenost je kratka i lako je podložna vremenskim utjecajima; Radar sa milimetarskim talasima ima snažnu sposobnost prodiranja dima, tako da može dobro nadoknaditi nedostatke kamere, a više se koristi u praćenju mrtvog ugla i pomoći pri promeni trake. Iako može raditi u okruženjima sa jakom svjetlošću i može se prilagoditi relativno lošim vremenskim uvjetima, njegova preciznost procjene će biti lošija.
Stoga, LiDAR može preciznije detektovati konkretan obris, udaljenost i druge informacije o preprekama i općenito neće pogrešno procijeniti ili promašiti prepreke ispred vozila. Efektivna udaljenost detekcije LiDAR-a je također veća od prethodna dva. U teoriji, dovoljno velika udaljenost detekcije može pružiti više vremena reakcije za centar za obradu informacija vozila.
Naša adresa
B{0}} Ruiding Mansion, br. 200 Zhenhua Rd, Xihu Distrikt
Broj telefona
0086 181 5840 0345
info@brandnew-china.com
