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激光雷达常见的四种扫描方式你了解吗?

发布时间:2021-03-15 点击次数:6335
激光雷达作为一种主动遥感探测技术和工具已有近60年的历史,目前广泛用于地球科学和气象学、物理学和天文学、生物学与生态保持、*事等领域。其中,传统意义上的激光雷达主要用于陆地植被监测、激光大气传输、精细气象探测、气候预测、海洋环境监测等。随着激光器技术、精细分光技术、光电检测技术和计算机控制技术的飞速发展,激光雷达在遥感探测的高度、空间分辨率、时间上的连续监测和测量精度等方面具有独到的优势。尤其在大气探测方面取得显著发展,对各种参数的测量空间覆盖高度已经可以实现从地面到120km的高度,其应用前景得到普遍的关注。
 
激光雷达按扫描方式分类:
 
1、MEMS型激光雷达
MEMS 型激光雷达可以动态调整自己的扫描模式,以此来聚焦特殊物体,采集更远更小物体的细节信息并对其进行识别,这是传统机械激光雷达无法实现的。MEMS整套系统只需一个很小的反射镜就能引导固定的激光束射向不同方向。由于反射镜很小,因此其惯性力矩并不大,可以快速移动,速度快到可以在不到一秒时间里跟踪到 2D 扫描模式。
 
2、Flash型激光雷达
Flash型激光雷达能快速记录整个场景,避免了扫描过程中目标或激光雷达移动带来的各种麻烦,它运行起来比较像摄像头。激光束会直接向各个方向漫射,因此只要一次快闪就能照亮整个场景。随后,系统会利用微型传感器阵列采集不同方向反射回来的激光束。Flash LiDAR有它的优势,当然也存在一定的缺陷。当像素越大,需要处理的信号就会越多,如果将海量像素塞进光电探测器,必然会带来各种干扰,其结果就是精度的下降。
 
3、相控阵激光雷达
相控阵激光雷达搭载的一排发射器可以通过调整信号的相对相位来改变激光束的发射方向。目前大多数相控阵激光雷达还在实验室里呆着,而现在仍停留在旋转式或 MEMS 激光雷达的时代,
 
4、机械旋转式激光雷达
机械旋转式激光雷达是发展比较早的激光雷达,目前技术比较成熟,但机械旋转式激光雷达系统结构十分复杂,且各核心组件价格也都颇为昂贵,其中主要包括激光器、扫描器、光学组件、光电探测器、接收IC以及位置和导航器件等。由于硬件成本高,导致量产困难,且稳定性也有待提升,目前固态激光雷达成为很多公司的发展方向。
 

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