激光雷达LIDAR的应用

从应用来看,激光雷达的种类繁多,可用于多种形式的探测。

  最早成熟的激光雷达技术是用于探测臭氧、二氧化硫、气溶胶等的大气探测激光雷达。2016年,在天宫二号和神舟11号的交汇对接中,利用激光雷达在两个航天器对接过程中测量相对位置、角度等,保证精准对接;还有我国发射的嫦娥三号上,在降落前用来扫描下方地貌,探测障碍物,这个属于探测地形地障类的激光雷达。

  近几年,随着人工智能的发展,自动驾驶、辅助驾驶的兴起,推动了激光雷达在民用领域中的应用。

  从技术原理来看,用于民用的激光雷达主要有两种类型:

  第一种是多束激光并排绕轴旋转360?,每束激光扫描一个平面。早期的激光雷达为64线(即64束激光),那时已满足自动驾驶的需求,但因成本高达7万美元,未被市场接受。后来为了降低成本,有公司推出了32线、16线的激光雷达。但是成本的降低带来的是分辨率的下降,这就容易在车辆驾驶过程中检测障碍物时产生盲点,带来安全隐患。

  第二种是固态激光雷达。这种技术以美国Quanergy Systems公司的固态激光雷达传感器S3为首,采用相控阵扫描方式,并不是常用的机械扫描方式。它不像第一种技术会产生机械运动,可以大幅降低生产成本。但目前技术并不成熟,离产品市场化还有一段距离。

激光雷达的光源有三种:二氧化碳激光器、半导体激光器和全固态激光器

半导体激光器作为光源潜力最大。因为半导体激光器尺寸可以做到很小,成本比较低,符合作为汽车配置的需求。现在我们看到的安装在无人驾驶车顶的那些激光雷达,例如Velodyne,最早并不是为自动驾驶而设计的,只不过自动驾驶正好用到了其中的一些功能,例如360°扫描。

激光雷达的市场非常大,而且很多同仁都在从事该领域的研究和开发。其实激光雷达最大的市场并不是自动驾驶领域,而是用在服务类机器人的机器视觉上。无人机、服务类机器人,还有一些娱乐项目中进行距离传感捕捉的,这些方面的激光雷达市场会更大。目前国内的一些高校、科研院所以及百度、华为等大型IT公司,产学研企都在研究。

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