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激光雷达的特点有哪些?
激光雷达的特点有哪些?
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激光雷达的特点有哪些?

激光雷达的优点 与普通微波雷达相比,激光雷达由于使用的是激光束,工作频率较微波高了许多,因此带来了很多优点,主要有: (1)分辨率高 激光雷达可以获得极高的角度、距离和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是说可以分辨3km距离上相距0.3m的两个目标(这是微波雷达无论如何也办不到的),并可同时跟踪多个目标;距离分辨率可达0.lm;速度分辨率能达到10m/s以内。距离和速度分辨率高,意味着可以利用距离——多谱勒成像技术来获得目标的清晰图像。分辨率高,是激光雷达的最显著的优点,其多数应用都是基于此。 (2)隐蔽性好、抗有源干扰能力强 激光直线传播、方向性好、光束非常窄,只有在其传播路径上才能接收到,因此敌方截获非常困难,且激光雷达的发射系统(发射望远镜)口径很小,可接收区域窄,有意发射的激光干扰信号进入接收机的概率极低;另外,与微波雷达易受自然界广泛存在的电磁波影响的情况不同,自然界中能对激光雷达起干扰作用的信号源不多,因此激光雷达抗有源干扰的能力很强,适于工作在日益复杂和激烈的信息战环境中。 (3)低空探测性能好 微波雷达由于存在各种地物回波的影响,低空存在有一定区域的盲区(无法探测的区域)。而对于激光雷达来说,只有被照射的目标才会产生反射,完全不存在地物回波的影响,因此可以"零高度"工作,低空探测性能较微波雷达强了许多。 (4)体积小、质量轻 通常普通微波雷达的体积庞大,整套系统质量数以吨记,光天线口径就达几米甚至几十米。而激光雷达就要轻便、灵巧得多,发射望远镜的口径一般只有厘米级,整套系统的质量最小的只有几十公斤,架设、拆收都很简便。而且激光雷达的结构相对简单,维修方便,操纵容易,价格也较低。 激光雷达的缺点 首先,工作时受天气和大气影响大。激光一般在晴朗的天气里衰减较小,传播距离较远。而在大雨、浓烟、浓雾等坏天气里,衰减急剧加大,传播距离大受影响。如工作波长为10.6μm的co2激光,是所有激光中大气传输性能较好的,在坏天气的衰减是晴天的6倍。地面或低空使用的co2激光雷达的作用距离,晴天为10—20km,而坏天气则降至1 km以内。而且,大气环流还会使激光光束发生畸变、抖动,直接影响激光雷达的测量精度。 其次,由于激光雷达的波束极窄,在空间搜索目标非常困难,直接影响对非合作目标的截获概率和探测效率,只能在较小的范围内搜索、捕获目标,因而激光雷达较少单独直接应用于战场进行目标探测和搜索。

禾赛长距混合固态激光雷达AT128发布 助力实现L3级自动驾驶
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禾赛长距混合固态激光雷达AT128发布 助力实现L3级自动驾驶

易车讯 近日,禾赛正式公布面向ADAS前装量产的长距混合固态激光雷达AT128发布,助力L3级自动驾驶的快速实现和普及。AT128是是市场上唯一同时满足远距(200m@10%)和超高点频(153万每秒,单回波)的车规级前装量产激光雷达。目前,AT128已获得多家顶级汽车厂商总计超过150万台的定点,将在2022年大规模量产交付。 AT128在几个重要的核心指标上都做到了极致,在使用场景中会极大提高感知能力并降低算法适配难度。 图像级分辨率,每秒153万超高点频 分辨率决定了一台激光雷达能够有效捕捉到的物体细节。相比市面上通过二维扫描和拼接实现“等效XX线”的技术,禾赛AT128通过芯片化128通道的固态电子扫描,实现了“真128线”的结构化扫描,避免了二维高速机械扫描对产品可靠性和寿命带来的影响的同时,实现了点云在水平和垂直方向完整视场角无拼接均匀分布,形同摄像头的结构化数据可以给后期算法带来非常大的便利。 激光雷达市场对分辨率的描述存在不少取巧的机会。比如一些“高达0.0X度分辨率”的描述中,并没有说明刷新帧率。我们认为1Hz帧率下的0.02°分辨率对于自动驾驶是没有参考意义的。同样地,仅仅在很小角度范围内实现的高分辨率,或者通过动态调节ROI实现的局部加密,并不能全面提高系统的感知能力,反而可能会因ROI选择不准确而带来更多的不确定性。 点频是一个激光雷达分辨率以及综合成像能力最直接的体现,类似摄像头的总像素的概念,既不能靠降低刷新率取巧,又避免了视场角大小和不均匀带来的“最高分辨率”这样片面的指标。 超强测远能力 助力高阶自动驾驶 与点频同样重要的,是激光雷达的测远能力。经过过去四五年的雾里看花,行业里的主流玩家和客户已经达成了关于测远能力的标准定义,即对10%反射率物体的稳定测量距离。ADAS行业普遍认为200m@10%是可以稳定可靠实现Level3功能的必要条件。 禾赛AT128不仅具备200米@10%的测距能力,而且最远地面线可以达到70米。而绝大多数MEMS系统由于振镜口径限制,有效检地面检测距离一般不超过40米,总感知距离也会相应大打折扣。 既然测远那么重要,那么如果把905nm光源换成1550nm光源,距离可以提升到250m@10%,会不会更好呢?不一定。由于1550nm器件功率和发热的限制,导致其在同样功率和发热水平下点频大幅下降,目前还没有哪家能做到AT128这样每秒超过153万点的点频。典型的1550方案里,测距远了25%,但是总点数却少了50%,最终结果是在远处用于感知算法的有效点数不增反降,最终适得其反。 图:市面主流激光雷达方案的测距 v.s. 点频对比 车规级 为前装量产而生 作为面向前装量产的激光雷达,AT128的定位就是一款车规级超高可靠性的雷达,并遵循了从设计到验证的全流程闭环车规级要求。AT128核心零部件采用车规器件(满足AEC-Q等相关标准),DV测试按照国际OEM标准覆盖电气、机械、气候、密封、材料、电磁兼容等50多项车规级别测试。 AT128功能安全方案涵盖了光机电软各子系统详尽的FMEA/FTA分析,考虑到了数千条不同的失效模式和应对策略。禾赛通过完善的失效分析及故障注入为AT128设计了完备的故障诊断功能,故障覆盖率高达90%以上,故障响应时间小于等于100ms。同时配备了量产项目重视的主动抗干扰的功能、配备精确到每线的诊断功能。AT128的SOP量产交付产品满足功能安全ASIL-B(D)的要求。 AT128具备全面的网络安全防护体系。禾赛按照ISO21434开发体系,通过数据签名及加密、客户端认证等方式,实现安全升级、安全启动、防止黑客入侵激光雷达进行篡改及冒仿等破坏。 为了支持快速增长的量产订单,禾赛正在建设一个建筑面积超6万平米、设计年产能超过百万台的禾赛“麦克斯韦”智造中心,并预计于2022年全面投产。 智造中心将承担激光雷达的研发、生产、车规测试等功能模块任务,引入先进的“自动化+柔性”生产线,达成灵活的产能能力和多需求适配能力,逐步成为具备强大交付能力的超级研发制造中心,最大程度满足客户的多元化、定制化量产需求。