不僅如此,調(diào)頻連續(xù)波還可以避免陽(yáng)光和其他激光雷達(dá)系統(tǒng)的干擾,因此它將成為更有前景的激光雷達(dá)技術(shù)。調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá),通過(guò)無(wú)人駕駛汽車(chē)頂部的掃描激光來(lái)檢測(cè)物體的。單個(gè)激光束拆分為一系列其他的波長(zhǎng)來(lái)掃描一片區(qū)域,這些頻譜線(xiàn)的分布如同我們?nèi)粘I钪惺褂玫氖嶙樱猃X之間保持著相等的距離,因此這種激光源也稱(chēng)為“微梳”。光線(xiàn)從物體上反射回來(lái),通過(guò)光隔離器或光環(huán)行器進(jìn)入探測(cè)器,光隔離器和光環(huán)行器確保所有的反射光到達(dá)光探測(cè)器陣列。通過(guò)不斷的試驗(yàn)研究后,相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)可以通過(guò)硅芯片上的機(jī)械控制與光調(diào)制,采用聲學(xué)更好地控制激光脈沖分裂為頻率梳,有望幫助激光雷達(dá)檢測(cè)附近高速移動(dòng)的物體。更精細(xì)的環(huán)境檢測(cè)意味著更安全的駕駛體驗(yàn),在自動(dòng)駕駛汽車(chē)事故“頻發(fā)的當(dāng)下,這項(xiàng)技術(shù)無(wú)疑是一顆定心丸。當(dāng)然,這不僅局限于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,在我們的不斷探索中,能夠發(fā)現(xiàn)更多的應(yīng)用。用激光雷達(dá)感知世界帶來(lái)哪些便利?四川mems激光雷達(dá)測(cè)量
激光雷達(dá)(LiDAR)點(diǎn)云數(shù)據(jù),每一個(gè)點(diǎn)都包含了三維坐標(biāo)信息,也是我們常說(shuō)的X、Y、Z三個(gè)元素,有時(shí)還包含顏色信息、反射強(qiáng)度信息、回波次數(shù)信息等。首先,讓我們了解一下它們是如何產(chǎn)生的。其實(shí),這些點(diǎn)是機(jī)載激光雷達(dá)向地面發(fā)射激光信號(hào),然后收集地面反射的激光信號(hào)而來(lái)的。此后,內(nèi)業(yè)通過(guò)聯(lián)合解算、偏差校正,便可以計(jì)算出這些點(diǎn)的準(zhǔn)確空間信息。看上去一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)獲取,其實(shí)包含了較為復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)采集過(guò)程。其一,激光雷達(dá)(LiDAR)包括了激光測(cè)距系統(tǒng)、光學(xué)機(jī)械掃描單元、控制記錄單元、全球定位系統(tǒng)(GlobalPositionSystem,GPS)、慣性測(cè)量系統(tǒng)(InertialMeasurementUnit,IMU)以及一套成像設(shè)備等。其二,機(jī)載激光雷達(dá)(LiDAR)進(jìn)行采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)時(shí)除了天氣需要滿(mǎn)足飛行條件外,還需要獲得空域許可,提前設(shè)計(jì)航線(xiàn),實(shí)地勘察。三維預(yù)覽,只是點(diǎn)云基本的表面特征,因?yàn)槊恳粋€(gè)點(diǎn)云都具備空間坐標(biāo)信息,因此它們都具備測(cè)量能力。兩點(diǎn)成線(xiàn),三點(diǎn)成面,四點(diǎn)成體,通過(guò)這些點(diǎn),不僅可以明確了解地表空間上的某個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)信息,還可以計(jì)算它們之間的長(zhǎng)度、面積、體積、角度等信息,正好應(yīng)對(duì)了測(cè)量需要的要素。西藏機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)距原理激光雷達(dá)可用于安防領(lǐng)域。
在物體測(cè)量領(lǐng)域,激光雷達(dá)能夠通過(guò)掃描獲取物體的三維信息,從而計(jì)算出體積、重量等數(shù)據(jù)。在大多數(shù)高速入口,都會(huì)對(duì)進(jìn)入高速的貨車(chē)等進(jìn)行稱(chēng)重,此時(shí),激光雷達(dá)就有大用場(chǎng),將激光雷達(dá)植入車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng),就能夠?qū)M(jìn)入的車(chē)輛進(jìn)行計(jì)數(shù)和安全檢測(cè),可以實(shí)時(shí)檢測(cè)來(lái)往車(chē)輛的長(zhǎng)寬高,并且能夠根據(jù)算法計(jì)算出體積、重量,一旦車(chē)輛有超高、超寬、超長(zhǎng)、超重等行為,就會(huì)發(fā)出警報(bào)制止其上高速。在安防領(lǐng)域,激光雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的異物入侵監(jiān)測(cè)。例如在火車(chē)站站臺(tái),需要乘客遠(yuǎn)離軌道1米以上,但是許多乘客容易疏忽大意,就容易出現(xiàn)危險(xiǎn),將激光雷達(dá)安裝在車(chē)站月臺(tái),就能夠輔助進(jìn)行安全距離的報(bào)警監(jiān)測(cè)。
在森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)中,激光雷達(dá)可以獲取煙霧、火焰和熱輻射等信息,及時(shí)識(shí)別火源位置,提高火情處置效率,有助于盡早控制火災(zāi)擴(kuò)散,比較大限度地減少火災(zāi)帶來(lái)的損失。除此之外,夏季還容易發(fā)生山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。運(yùn)用激光雷達(dá)可以監(jiān)測(cè)地形起伏、地面位移、巖體變形等三維信息,及時(shí)掌握地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展趨勢(shì),有利于預(yù)測(cè)和避免災(zāi)害發(fā)生,或盡可能的降低損失?;垡暭す饫走_(dá)憑借其優(yōu)異的性能在夏季預(yù)防自然災(zāi)害中具有廣泛的應(yīng)用。利用激光雷達(dá)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水文、地質(zhì)、氣象等方面的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集,提高預(yù)測(cè)和預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性,為減少自然災(zāi)害帶來(lái)的損失。國(guó)產(chǎn)3D激光雷達(dá)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)商-慧視光電。
通過(guò)密集的3D激光點(diǎn)云,激光雷達(dá)的感知精度更高、識(shí)別正確率更高、數(shù)據(jù)更加直接,對(duì)于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)芯片與算法的壓力更輕,安全性和可靠性也更有保證。作為汽車(chē)的自動(dòng)駕駛的一大關(guān)鍵點(diǎn),激光雷達(dá)的作用并不只是那么簡(jiǎn)單,一方面是類(lèi)似于人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué),幫助車(chē)輛感知周?chē)h(huán)境的工具,通過(guò)收集到的信息傳輸給控制系統(tǒng),系統(tǒng)“大腦”根據(jù)收到的信息進(jìn)行分析判斷,下達(dá)指令。另一方面,激光雷達(dá)的作用更體現(xiàn)在它能承擔(dān)冗余,以求達(dá)到更高的安全性,譬如在視覺(jué)效果受到強(qiáng)光照射而影響感知能力時(shí),激光雷達(dá)挺身而出,為輔助駕駛保駕護(hù)航。國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)將迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇。昆明tof激光雷達(dá)測(cè)繪
成都慧視光電推出的雷視一體機(jī)可應(yīng)用于軌道交通。四川mems激光雷達(dá)測(cè)量
點(diǎn)云還可用于土方計(jì)算高精度激光點(diǎn)云,可用于構(gòu)建地形三維模型,為勘察設(shè)計(jì)提供斷面量測(cè)、坡度坡向量測(cè)、土方填挖量等信息,極大地減少工程勘察設(shè)計(jì)中的外業(yè)工作量,縮短工作周期。此外,點(diǎn)云還可用于監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害通過(guò)地形三維模型的建立,可以大面積監(jiān)測(cè)地形的變化,可以根據(jù)地形的變化方向及地形的變化量,作出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,為預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供依據(jù)。例如,對(duì)滑坡體地表的監(jiān)測(cè),特別是在陡坡下的道路、鐵軌,以及削坡建房等容易發(fā)生滑坡地區(qū),能夠?yàn)榛麦w成因和發(fā)育趨勢(shì)的推斷提供重要依據(jù)。上述五個(gè)方面,只是點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)用的其中一部分。因?yàn)榧す饫走_(dá)具備著以下幾個(gè)特點(diǎn):全天候工作,主動(dòng)獲取數(shù)據(jù);隱蔽性好,抗有源干擾能力強(qiáng),且獲取數(shù)據(jù)范圍廣;激光穿透能力強(qiáng);外業(yè)工作量?。稽c(diǎn)云精度高,空間坐標(biāo)信息準(zhǔn)確。所以,激光雷達(dá)(LiDAR)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù),往往也適用資源勘探、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)、水利工程、環(huán)境監(jiān)測(cè)、礦山測(cè)量、隧道測(cè)量、公路道路測(cè)量、電纜監(jiān)測(cè)、海洋深水測(cè)量等各個(gè)方面。四川mems激光雷達(dá)測(cè)量