无人驾驶车载激光雷达漫反射率校准靶标板

时间: 2024-04-23 09:15:30 |   作者: 雨燕360体育免费直播nba

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  随着人工智能技术的发展，科幻电影中的无人驾驶已成为一种现实。无人驾驶技术不仅能提高公路行驶安全，还可缓解城市交通拥堵，与当下共享经济结合，更可减少环境污染和用车成本。传统车企和科技公司，都很看重无人驾驶有关技术的研发。传感器是无人驾驶汽车的眼睛。实现真正的无人驾驶，汽车上一定得安装多种感知环境的传感器，帮助车体完整感知周遭环境。

  自动驾驶汽车的车辆导航感知系统由摄像头、毫米波雷达和激光雷达组成。激光雷达是一种通过发射激光，并接收返回激光，从而感知周围环境的传感器。其具有结构相对比较简单、功耗低、抗干扰能力强、精度高等特点，在无人驾驶技术中具备极其重大地位。车辆的感知系统使用激光雷达时，激光雷达具备语义描述、语义分割、预测的功用。激光雷达擅长目标识别，获得语义信息不如相机，但能提供高精度的测距信息。相机在测距方面性能较差，激光雷达在识别方面性能较差，激光雷达通常与相机相互配合使用。激光雷达精确的距离信息和语义信息以及地图信息，是车辆无人驾驶必不可少的器件。

  传统激光雷达通过独特的波束控制管理系统来实现一束或多束激光扫描其视场角（FieldofView，FoV）。激光二极管产生激光束，激光束经物体反射回到接收系统，返回的信号被光电探测器接收，经电子设备的滤波，并检测发送和接收信号之间的差异，此差异与被测距离成正相关，距离检测正是通过此差异来实现[4]。激光雷达系统分为激光测距系统和扫描系统。激光测距系统包括：激光发射器、光电探测器、光学器件、信号处理电子设备。激光发射器中主要影响因素是激光波长；光电探测器中主要影响因素是光敏二极管；扫描系统主要影响因素是扫描机构的旋转方式。

  激光测距系统按照测距办法能够分为飞行时间法（TimeofFlight，ToF）测距法、基于相干探测的FMCW测距法以及三角测距法等。飞行时间法激光雷达经过测量激光飞行时间，计算出距离，称为直接检测激光测距仪；调频连续波激光雷达是通过多普勒效应，间接测量距离和速度，称为相干探测激光测距仪；三角测距法则通过相似三角形的原理，测算出物体的距离。

  ToF测距技术目前发展成熟，商用激光雷达基本都采用此技术。相比于三角测距法，ToF测距具有测量距离远、采样率高、响应速度快和探测精度高等优势；三角测距法具有成本低和近距离探测精度高等优势。FMCW测距法在理论上发展成熟，在实际应用中不如ToF测距技术，其复杂的电路系统模块设计，体积大，高质量激光光源使得FMCW测距法在车载激光雷达应用受到阻碍；但是FMCW测距法具有极强抗干扰能力、较长探测距离、兼容固态扫描并能测量速度信息，FMCW测距法具有光明应用前景。

  激光雷达在恶劣天气情况下表现都较差。根据激光雷达回波功率式，恶劣天气情况下增加了传输损耗（Tr），并削弱了物体的反射率（β），从而使得接收到的能量变小。激光发射器发射波长较长的激光，获得较大的回波功率（Pr），长波的激光雷达在恶劣天气情况下具备比较好的性能。简单地增加激光波长，不足以满足眼睛安全标准。为客服这样的一个问题，在复杂环境下使用毫米波雷达等技术来暂时性替代激光雷达，或提升光电探测器和使用更先进的信号处理算法等来提升整体效率。

  激光扫描机构旨在使发射的激光能快速探测大面积区域。现有的扫描方式有机械旋转和固态两种。机械式激光雷达带有控制激光发射角度的旋转部件；固态式激光雷达则无需机械旋转部件，主要是依靠电子部件来控制激光发射角度。固态式激光雷达通过光学相控阵列、光子集成电路以及远场辐射方向图等电子部件代替机械转部件，实现发射激光角度的调整。

  航鑫光电激光雷达标定板可用于激光雷达标定、无人汽车驾驶、智能码头、无人货运和高光谱相机等领域，具有近完美的朗伯特性和稳定能力。航鑫光电激光雷达标定板采用自主研发的技术工艺，反射率可从1-99%可选，可定制0.05m-3m或以上的不同漫反射板尺寸和形状。常用于激光雷达标定板的反射率有10%、50%和80%这三个反射率，如果定标精度要求比较高，还可定制更多的阶梯反射率。

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