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激光雷達如何按照掃描方式分類?激光雷達如何按照探測方式分類?

時間:2024-09-05 15:58:59來源:21ic電子網(wǎng)

導語:?雷達可通過無線電的方法發(fā)現(xiàn)目標并測定它們的空間位置,因此雷達也被稱為無線電定位。而在雷達中,目前已經(jīng)出現(xiàn)了各種子類型的雷達。

  一、按掃描方式分類

  1、MEMS型激光雷達

  MEMS 型激光雷達可以動態(tài)調(diào)整自己的掃描模式,以此來聚焦特殊物體,采集更遠更小物體的細節(jié)信息并對其進行識別,這是傳統(tǒng)機械激光雷達無法實現(xiàn)的。MEMS整套系統(tǒng)只需一個很小的反射鏡就能引導固定的激光束射向不同方向。由于反射鏡很小,因此其慣性力矩并不大可以快速移動,速度快到可以在不到一秒時間里跟蹤到 2D 掃描模式

  2、Flash型激光雷達

  Flash型激光雷達能快速記錄整個場景,避免了掃描過程中目標或激光雷達移動帶來的各種麻煩,它運行起來比較像攝像頭。激光束會直接向各個方向漫射,因此只要一次快閃就能照亮整個場景。隨后,系統(tǒng)會利用微型傳感器陣列采集不同方向反射回來的激光束。Flash LiDAR有它的優(yōu)勢,當然也存在一定的缺陷。當像素越大,需要處理的信號就會越多,如果將海量像素塞進光電探測器,必然會帶來各種干擾,其結(jié)果就是精度的下降。

  3、相控陣激光雷達

  相控陣激光雷達搭載的一排發(fā)射器可以通過調(diào)整信號的相對相位來改變激光束的發(fā)射方向。目前大多數(shù)相控陣激光雷達還在實驗室里呆著,而現(xiàn)在仍停留在旋轉(zhuǎn)式或 MEMS 激光雷達的時代。

  4、機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達

  機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達是發(fā)展比較早的激光雷達,目前技術比較成熟,但機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分復雜,且各核心組件價格也都頗為昂貴,其中主要包括激光器、掃描器、光學組件、光電探測器、接收IC以及位置和導航器件等。由于硬件成本高,導致量產(chǎn)困難,且穩(wěn)定性也有待提升,目前固態(tài)激光雷達成為很多公司的發(fā)展方向。

  二、按探測方式分類

  1、直接探測激光雷達

  直接探測型激光雷達的基本結(jié)構(gòu)與激光測距機頗為相近。工作時,由發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個信號,經(jīng)目標反射后被接收系統(tǒng)收集,通過測量激光信號往返傳播的時間而確定目標的距離。至于目標的徑向速度,則可以由反射光的多普勒頻移來確定,也可以測量兩個或多個距離,并計算其變化率而求得速度

  2、相干探測激光雷達

  相干探測型激光雷達有單穩(wěn)與雙穩(wěn)之分,在所謂單穩(wěn)系統(tǒng)中,發(fā)送與接收信號共用一個光學孔徑,并由發(fā)送-接收開關隔離。而雙穩(wěn)系統(tǒng)則包括兩個光學孔徑,分別供發(fā)送與接收信號使用,發(fā)送-接收開關自然不再需要,其余部分與單穩(wěn)系統(tǒng)相同

  三、按激光發(fā)射波形分類

  1、連續(xù)型激光雷達

  連續(xù)型激光雷達從激光的原理來看,連續(xù)激光就是一直有光出來,就像打開手電筒的開關,它的光會一直亮著 (特殊情況除外) 。連續(xù)激光是依靠持續(xù)亮光到待測高度,進行某個高度下數(shù)據(jù)采集。由于連續(xù)激光的工作特點,某時某刻只能采集到一個點的數(shù)據(jù)。因為風數(shù)據(jù)的不確定特性,用一點代表某個高度的風況,顯然有些片面。因此有些廠家折中的辦法是采取旋轉(zhuǎn)360度,在這個圓邊上面采集多點進行平均評估,顯然這是一個虛擬平面中的多點統(tǒng)計數(shù)據(jù)的概念。

  2、脈沖型激光雷達

  脈沖激光輸出的激光是不連續(xù)的,而是一閃一閃的。脈沖激光的原理是發(fā)射幾萬個的激光粒子,根據(jù)國際通用的多普勒原理,從這幾萬個激光粒子的反射情況來綜合評價某個高度的風況,這個是一個立體的概念,因此才有探測長度的理論。從激光的特性來看,脈沖激光要比連續(xù)激光測量的點位多幾十倍,更能夠精確的反應出某個高度風況。

標簽: 激光雷達

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