激光测距的定义
激光测距(laser distance measuring)是以激光器作为光源进行测距。根据激光工作的方式分为连续激光器和脉冲激光器。氦、离子、镉等气体激光器工作于连续输出状态,用于相位式激光测距;双异质半导体激光器,用于红外测距;红宝石、钕玻璃等固体激光器,用于脉冲式激光测距。激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点,加上电子线路半导体化集成化,与光电测距仪相比,不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度。
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固态激光雷达三种技术手段
所谓的固态激光雷达,大家普遍的认识是不旋转的就是固态激光雷达。通常分为三种,基于相控阵、Flash、MEMS三种方式实现的。
采用相控阵原理实现固态激光雷达,完全取消了机械结构,通过调节发射阵列中每个发射单元的相位差来改变激光的出射角度。光学相控阵一般都是通过电信号对其相位进行严格的控制实现光束指向扫描,因此也可以称为电子扫描技术。但也易形成旁瓣,影响光束作用距离和角分辨率,同时生产难度高。
采用3D Flash技术的固态激光雷达属于非扫描式雷达,发射面阵光,是以2维或3维图像为***输出内容的激光雷达。虽然稳定性和成本不错,但主要问题在于探测距离较近,在技术的可靠性方面还存在问题。
而基于MEMS的固态激光雷达,是通过微振镜的方式改变单个的发射角度进行扫描,由此形成一种面阵的扫描视野。目前基于MEMS方式的激光雷达,有很多的厂家在研发。MEMS相对于前两者,技术上更容易实现,且价格也比较低廉。因此被主机厂商也一致看好。
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激光雷达未来发展方向
未来通过半导体技术代替原来的机械旋转部件和光学组件将是业界主流。在绕开基础专利的同时可以大幅降低激光雷达的成本。其中高的性能长距离激光雷达将专注于基于半导体的微机械镜头控制激光发射光束的扫描。而中距离低成本方案则朝向固态Flash激光雷达的方向发展。接收部分为半导体光学探测阵列。通过类似摄像头的接收点整,在采集图像的同时记录目标的距离信息。