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【干货】解析自动驾驶中的激光雷达究竟有何特效

导读: 单线激光雷达在辅助驾驶里的应用是行人探测,实际上这也是一个前向防碰撞的应用,与汽车防碰撞基本类似。由于单线激光雷达的角分辨率可以做到比多线激光雷达高,可在更远的距离提前发现行人,为控制系统或驾驶员留出更多的预警时间。

激光雷达的定义

深度好文:自动驾驶中的激光雷达究竟有何特效?

激光雷达最早的定义是 LIDAR,英文为 Light Deteation and Ranging,中文意思是「光的探测和测距」。

其实更准确的一个定义是 LADAR:LAser Detection and Ranging,即「激光的探测和测距」。这是在 2004 年提出的定义,更符合激光雷达的概念。

激光雷达实际上是一种工作在光学波段(特殊波段)的雷达,它的优点非常明显:

1、具有极高的分辨率:激光雷达工作于光学波段,频率比微波高2~3个数量级以上,因此,与微波雷达相比,激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率;

2、抗干扰能力强:激光波长短,可发射发散角非常小(μrad量级)的激光束,多路径效应小(不会形成定向发射,与微波或者毫米波产生多路径效应),可探测低空/超低空目标;

3、获取的信息量丰富:可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息,生成目标多维度图像;

4、可全天时工作:激光主动探测,不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性。它只需发射自己的激光束,通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。

但是激光雷达最大的缺点——容易受到大气条件以及工作环境的烟尘的影响,要实现全天候的工作环境是非常困难的事情。

激光雷达分类

深度好文:自动驾驶中的激光雷达究竟有何特效?

激光雷达的分类,如果从体制上划分,主要有直接探测激光雷达和相干探测激光雷达。实际上,目前我们提到的,包括自动驾驶、机器人、测绘用到的激光雷达,基本上属于这种直接探测类型的激光雷达。有比较特殊的,比如测风、测速之类的雷达,一般会采用相干体制。

按应用分类,我们可以分得更多,比如:激光测距仪、激光三维成像雷达、激光测速雷达、激光大气探测雷达,等等。

不管是单线激光雷达、多线激光雷达或测绘激光雷达,我们基本上可以将其划分到激光三维成像雷达的范畴。

深度好文:自动驾驶中的激光雷达究竟有何特效?

一个激光三维成像雷达,实际上它需要得到两个核心信息:目标距离信息以及目标角度信息。

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