激光雷达分类
一般来说,按照现代的激光雷达的概念,常分为以下几种:
1、按激光波段分,有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达。
2、按激光介质分,有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵浦固体激光雷达等。
3、按激光发射波形分,有脉冲激光雷达、连续波激光雷达和混合型激光雷达等。
4、按显示方式分,有模拟或数字显示激光雷达和成像激光雷达。
5、按运载平台分,有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。
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激光雷达lidar目前的技术难点在哪,关键技术都有哪些?
对旋转结构的激光雷达来说,关键技术之一是导电滑环,其次是校正工作的自动化问题,校正不能实现自动化,不但产量上不去,产品的一致性也很难保证。
对于全固态激光雷达来说,难的问题莫过于在不借助机械或尽量少借助机械结构的前提下,如何实现光路的偏转(发射),其次是如何实现激光回波的高信噪比检测(接收),目前能够看到的技术主要是两种:MEMS和相控阵。
MEMS技术的核心是一个叫做微振镜的器件,通过对一块小镜子的高频振动,实现光路的偏转。MEMS技术比较成熟,缺点是存在激光的反射,反射过程中激光会有较大损失,导致回波信噪比偏低。
相控阵技术目前只有Quanergy在搞,将n×m个微功率的激光器集成到一个芯片上,通过相控阵技术实现激光的定向发射,这个技术如果能够成功,将彻底颠覆现有的机械式激光雷达,激光雷达扫描速度偏低的问题。
但是和MEMS一样,相控阵技术只解决了激光的发射问题,没有解决接收问题。到目前为止,相控阵技术的检测距离还是偏低的。不论是MEMS,还是相控阵,亦或是什么黑科技,只有同时解决激光的偏转(发射)和高信噪比接收,才能笑到后。
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激光传感器的应用
利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量,还可用于探伤和大气污染物的监测等。
激光测长
精密测量长度是精密机械制造工业和光学加工工业的关键技术之一。现代长度计量多是利用光波的干涉现象来进行的,其精度主要取决于光的单色性的好坏。激光是的光源,它比以往的单色光源(-86灯)还纯10万倍。因此激光测长的量程大、精度高。
激光测距
它的原理与无线电雷达相同,将激光对准目标发射出去后,测量它的往返时间,再乘以光速即得到往返距离。由于激光具有高方向性、高单色性和高功率等优点,这些对于测远距离、判定目标方位、提高接收系统的信噪比、保证测量精度等都是很关键的,因此激光测距仪日益受到重视。在激光测距仪基础上发展起来的激光雷达不仅能测距,而且还可以测目标方位、运运速度和加速度等,已成功地用于人造的测距和跟踪。
激光测振
它基于***原理测量物体的振动速度。***原理是指:若波源或接收波的观察者相对于传播波的媒质而运动,那么观察者所测到的频率不仅取决于波源发出的振动频率而且还取决于波源或观察者的运动速度的大小和方向。所测频率与波源的频率之差称为***频移。
激光测速
它也是基***原理的一种激光测速方法,用得较多的是激光***流速计(见激光流量计),它可以测量风洞气流速度、流速、飞行器喷射气流流速、大气风速和化学反应中粒子的大小及汇聚速度等。
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