当前应用到ACC系统上的雷达主要有单脉冲雷达、毫米波雷达、激光雷达以及红外探测雷达等。单脉冲雷达和毫米波雷达是全天候雷达,可以适用各种天气情况,具有探测距离远、探测角度范围大、跟踪目标多等优点。激光雷达对工作环境的要求较高,对天气变化比较敏感,在雨雪天、风沙天等恶劣天气探测效果不理想,探测范围有限,跟踪目标较少,但其比较大的优点在于探测精度比较高且价格低。红外线探测在恶劣天气条件下性能不稳定,探测距离较短,但价格便宜。激光雷达技术可以快速完成三维空间数据采集,它的优点使它有很广阔的应用前景。mems激光雷达市场
OPA 激光雷达通常搭配 FMCW 测距方式,未来有望实现高稳定性、任 意方向控制、低成本、平均功率几百毫瓦的比较低功耗以及超过 500m 探 测距离。OPA 采用相干原理,在两个水波纹叠加后,如果满足半波长的 整数倍,会形成相干相加或者相交的特性,可以利用这种特性控制波数 的时间差从而控制扫描方向。这种方案的主要优点在于集中度很高,并 且波长和方向优势带来更高信噪比,体积更小,更适合车规级需求。OPA方案的难点是插入损耗和旁瓣问题。具体来看是因为同一束光产生干涉, 在相邻的几束光满足条件后很容易形成旁瓣,会有多余的能量分掉探测 主能量,影响测距能力。纯固态激光雷达部分技术和光通讯类似,目前 在通讯行业中 III-V 族半导体技术占主流,硅光芯片仍处于上升阶段, 硅光技术有待突破。贵州三位测绘激光雷达扫描仪慧视光电的周界型激光雷达监控设备可用于如**、监狱、电网、铁路、机场等特殊区域周界安防。
转镜扫描结构有单轴镜和双轴镜,体积小于纯机械式,当前应用较多。这种扫描架构的优点是收发系统固定在整个雷达模块里,旋转 模块比较小,能够极大的减少体积,压缩成本。同时由于重量较轻, 电机轴承负荷小,使得运行更加稳定,寿命更长,更容易满足车规 需求。波长方面同时存在 905nm 和 1550nm 技术路径。当下采用 1550nm 和双轴镜扫描方案的主要为 Luminar 和图达通,均为行 业前列高性能激光雷达厂商,产品在 10%理想散射的状态下具有 250m 探测距离以及优于 0.1 度角分辨率的超高性能。图达通高性 能激光雷达已标配上车蔚来部分车型,目前已经交付了近 2000 辆。
固态激光雷达是激光雷达的发展方向,主要包括 Flash 激光雷达和 OPA 激光雷达。纯固态激光雷达在混合固态方案的基础上进一步简化机械结 构,采用固定光源和固定探测模式,不需要扫描器件可以实现更低成本 并且无需担忧电机稳定性。根据调研结果来看,目前纯固态激光雷达缺 陷尚未完全解决,其中 Flash 激光雷达的缺点在于探测距离近;OPA 激 光雷达对材料要求比较苛刻,目前做出的产品也只能探测20-30m距离。 Flash 方案和照相机成像的原理非常类似。Flash 方案的光路和架构都 比较简单,收发对称,没有任何的扫描组件,成本更低、可靠性更高。 缺点在于不管是采用 VCSEL 还是 EEL 光源,发射后能量发散会导致测 距能力下降。气体激光器是目前种类较多、输出激光波长丰富、应用广的一种激光器。
激光雷达从快速上车角度来看,需要平衡性能、可靠性、可量产、低成 本四大方向。激光雷达作为车规级产品关乎生命安全,对可靠性要求极 高,十分考验厂商的研发和制造能力。车规级产品需要满足-40-105°C 使用环境和 15 年使用寿命,同时要保证 0 失效率,难度较高。在制造 过程中也需要设计安全冗余保证量产良率,同时也能降低成本。在满足 使用性能的前提下,车规级可靠性是保障安全的技术,可量产和成本也 是上车关键。激光雷达可通过结构优化、量产、自主研发降低成本。 通过分析便可得到待测对象的浓度分布。西藏ip67防水激光雷达成像
激光雷达在周界防范中起着重要作用。mems激光雷达市场
二元光学是光学技术中的一个新兴的重要分支,它是建立在衍射理论、计算机辅助设计和细微加工技术基础上的光学领域的前沿学科之一。利用二元光学可制造出微透镜阵列灵巧扫描器。一般这种扫描器由一对间距只有几微米的微透镜阵列组成,一组为正透镜,另一组为负透镜,准直光经过正透镜后开始聚焦,然后通过负透镜后变为准直光。当正负透镜阵列横向相对运动时,准直光方向就会发生偏转。这种透镜阵列只需要很小的相对移动输出光束就会产生很大的偏转,透镜阵列越小,达到相同的偏转所需的相对移动就越小。因此,这种扫描器的扫描速率能达到很高。二元光学扫描器的缺点是扫描角度较小(几度),透过率低,目前工程应用中还不够成熟。mems激光雷达市场
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