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发布时间:2022-01-14 04:55:00 作者:北京北醒
激光雷达在各领域的作用
除了在移动机器人中使用,激光雷达在无人驾驶领域的作用也同样重要,但有区别于机器人领域的是:在无人驾驶中主要以多线激光雷达为主,帮助车辆进行自主感知道路环境,自动规划行车路线,并控制车辆到达预定的目标。采用飞行时间技术,根据激光遇到障碍物后的折返时间,来计算目标与自己的相对距离。激光光束可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离,这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D环境地图,精度可达到厘米级别,从而提高测量精度。拿扫地机器人举例,扫地机器人是目前激光雷达应用广泛的领域,激光雷达配合SLAM算法,可以让扫地机器人在房间里实现智能清扫,清扫的过程中进行地图绘制,实现传输到手机中,就算用户不在家,也可通过手机查看清扫情况,以及安排其他地方清扫。
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激光雷达和毫米波雷达的区别
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从抗干扰能力上来讲,由于激光雷达通过发射光束进行探测,受环境影响较大,光束受遮挡后就不能正常使用,因此无法在雨雪雾霾天,沙尘暴等恶劣天气中开启,而毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,因此可以在糟糕的天气中探测,在这一点上毫米波雷达更胜利一筹从价格上来讲,激光雷达比毫米波雷达在测距、识别障碍物方面***,但由于激光雷达获取的数据量远超毫米波雷达,所以需要更的处理器来处理数据,成本高了,售价自然就更贵了。但激光雷达在准确性上可以得到更多的保证。激光雷达在很多地方都有用武之地,例如在毫米波雷达能准确地检测车道级和毫秒级的数据,这种检测是微观的,同时也是实时和准确的,可以用于信号灯控制机即时感应控制、自适应控制和绿波带控制,也是未来实现车联网车路协同的基础。
通过以上的对比,我们发现激光雷达和毫米波雷达各有优劣,谁也无法取代谁,两者正好起到一种相辅相成,取长补短的作用。
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。扫描器每扫到一定位置,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。机器人激光雷达如果让机器人识别物体、行走、避障等,那首先需要为机器人提供激光雷达技术,帮助机器人进行地图绘制、确定自身定位及感知周边环境,以及对周边的物体进行定位。
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激光雷达的参数指标
测量距离、测量精度、测量速率、角度分辨率是决定三维激光雷达性能的几个重要指标。
例如,在无人驾驶汽车这个应用领域,对激光雷达的探测距离是有要求的。比如说高速公路上要能够检测到前方车辆,还有在十字路口上,要能够观测马路对面的汽车。
有趣的是,精度不是越高越好。激光雷达获取的的数据可以进行障碍物识别、动态物体检测及定位,如果精度太差就无法达到以上目的;激光雷达的主要性能指标4、FOV(垂直+水平):水平分辨率可以做得很高。但是,精度太好也有问题,高精度对激光雷达的硬件提出很大的要求,计算量会非常大,成本也会非常高。所以精度应该是适中就好。
还有一点不能忽视的是角分辨率,角分辨率决定打出去后的两个激光点之间的距离。单点测距精度达到后,如果打到物体表面两点间距离(点位)太远,测距精度也就失去意义了。
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