激光雷达探测器

激光雷达可以按照所用激光器、探测技术及雷达功能等来分类。目前激光雷达中使用的激光器有二氧化碳激光器，Er:YAG激光器，Nd：YAG激光器，喇曼频移Nd：YAG激光器、GaAiAs半导体激光器、氦-氖激光器和倍频Nd：YAG激光器等。其中掺铒YAG激光波长为2微米左右，而GaAiAs激光波长则在0.8-0.904微米之间。根据探测技术的不同，激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。其中直接探测型激光雷达采用脉冲振幅调制技术（AM），且不需要干涉仪。相干探测型激光雷达可用外差干涉，零拍干涉或失调零拍干涉，相应的调谐技术分别为脉冲振幅调制，脉冲频率调制（FM）或混合调制。按照不同功能，激光雷达可分为跟踪雷达，运动目标指示雷达，流速测量雷达，风剪切探测雷达，目标识别雷达，成像雷达及振动传感雷达。激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度，可以由反射光的多普勒频移来确定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求得速度，这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。由此可以看出，直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。相干探测型激光雷达又有单稳与双稳之分，在所谓单稳系统中，发送与接收信号共同在所谓单稳态系统中，发送与接收信号共用一个光学孔径。并由发射/接收（T/R）开头隔离。T/R开关将发射信号送往输出望远镜和发射扫描系统进行发射，信号经目标反射后进入光学扫描系统和望远镜，这时，它们起光学接收的作用。T/R开关将接收到的辐射送入光学混频器，所得拍频信号由成像系统聚焦到光敏探测器，后者将光信号变成电信号，并由高通滤波器将来自背景源的低频成分及本机振荡器所诱导的直流信号统统滤除。最后高频成分中所包含的测量信息由信号和数据处理系统检出。双稳系统的区别在于包含两套望远镜和光学扫描部件，T/R开关自然不再需要，其余部分与单稳系统的相同。美国国防部最初对激光雷达的兴趣与对微波雷达的相似，即侧重于对目标的监视、捕获、跟踪、毁伤评（SATKA）和导航。然而，由于微波雷达足以完成大部分毁伤评估和导航任务，因而导致军用激光雷达计划集中于前者不能很好完成的少量任务上，例如高精度毁伤评估，极精确的导航修正及高分辨率成像。较早出现的一种激光雷达称为“火池”，它是由美国麻省理工学院的林肯实验室投资，于60年代末研制的。70年代初，林肯实验室演示了火池雷达精确跟踪卫星，获得多普勒影像的能力。80年代进行的实验证明，这种CO2激光雷达可以穿透某些烟雾，识破伪装，远距离捕获空中目标和探测化学战剂。发展到80年代末的火池激光雷达，采用一台高稳定CO2激光振荡器作为信号源，经一台窄带CO2激光放大器放大，其频率则由单边带调制器调制。另有工作于蓝-绿波段的中功率氩离子激光与上述雷达波束复合，用于对目标进行角度跟踪，而雷达波束的功能则是收集距离――多普勒影像，实时处理并加以显示。两束波均由一个孔径为1.2M的望远镜发射并接收。据报道，美国战略防御局和麻省理工学院的研究人员于1990年3月用上述装置对一枚从弗吉尼亚大西洋海岸发射的探空火箭进行了跟踪实验。在二级点火后6分钟，火箭进入亚轨道，即爬升阶段，并抛出其有效负载，即一个形状和大小均类似于弹道导弹再入飞行器的可充气气球。该气球有气体推进器以提供与再入飞行器和诱饵的物理结构相一致的动力学特性。目标最初由L波段跟踪雷达和X波段成像雷达进行跟踪。并将这些雷达传感器取得的数据交给火池激光雷达，后者成功地获得了距离约800千米处目标的像。[~116966~][~116967~][~116968~][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_624049_1602049_3.jpg[/img]

[font=宋体][size=14.0000pt]随着人工智能的发展，汽车、机器人和其他机器正在变得越来越智能，归功于一些可以帮助智能机器更加自主地工作和导航的技术发展[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]来看[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]激光雷达（[/font]LiDAR）就是自动驾驶变革的关键技术之一[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]。[/size][/font][align=center][img=,500,333]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/11/201911251522201402_1665_3430007_3.png!w500x333.jpg[/img][/align][font=宋体][size=14pt]LiDAR（激光雷达解决方案）技术采用了先进的计算机视觉和雷达传感器技术，是自动驾驶汽车在行驶过程中避免碰撞和安全行驶的重要组成部分之一。在此之前，该技术仅仅是光成像测距和检测的缩写。但是现在它已经成为下一代汽车技术的代名词了。主要通过向目标物体发射激光束和接收从目标对象上反射回来的激光束来测算目标的位置、速度等特征量，感知车辆周围环境，并形成精度高达厘米级的 3D 环境地图，为下一步的车辆操控建立决策依据。[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]近几年[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]智能驾驶产业的繁荣变得炙手可热，有关激光雷达话题的讨论也空前热烈。[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]同时[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]越来越多的汽车制造商和半导体厂商涉足智能驾驶和自动驾驶这一领域[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]，接下来工采网小编和大家一起了解一下激光雷达市场发展如何？[/size][/font][font=宋体][size=14pt][font=宋体]近日，[/font]MarketsandMarkets™ 发布了最新的2024年激光雷达市场的全球预测研究报告，报告指出，激光雷达市场规模预计将从2019年的8.44亿美元增长到2024年的22.73亿美元，2019年-2024年的复合年增长率为18.5％。[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]据悉，该报告按照激光雷达的类型（机械、固态）、安装类型、服务（航测、地理信息系统服务）、应用（走廊测绘、环境、工程、[/font]ADAS和无人驾驶汽车）、组件、范围和地理等角度，对激光激光雷达市场进行了全面预测。 [/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]具体分析如下：[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按照类型区分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]，固体激光雷达预计在[/font]2019年至2024年之间达到更高的复合年增长率。固态激光雷达市场的高复合年增长率归因于激光雷达在汽车和机器人行业的应用范围不断扩大。传统的激光雷达系统依赖于机械运动零件，这些零件必须精确才能获得自主导航所需的精确测量值。固态激光雷达完全建立在硅芯片上，它没有任何运动部件，这使其对振动的抵抗力更强、尺寸更小，从而降低了生产成本并实现了大批量制造。固态设计是在没有电动机械扫描的情况下构建的，预计有望将其用于量产的汽车激光雷达解决方案，也有望应用于自主机器人、无人机和汽车。[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按照安装类型区分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]，地面激光雷达预计在[/font]2019年至2024年之间达到更高的复合年增长率。地面激光雷达系统可以是固定的，也可以是移动的。它们借助三脚架和平衡组件放置在移动平台上，例如运动型多功能车（SUV）或全地形车（ATV），地面激光雷达系统比机载激光雷达系统便宜。汽车领域正在成为移动式地面激光雷达系统的一个应用领域，配备先进驾驶辅助系统（ADAS）的高档车数量每年都在增加，预计这将进一步推动移动式地面激光雷达系统的市场。[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按照范围区分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]，中程激光雷达预计将在[/font]2019年至2024年实现最高复合年增长率。中程激光雷达用于探测200-500米范围内的物体。该激光雷达用于工程、测绘、环境和勘探应用。使用中程激光雷达时，精度和成本效益是首要问题。这些激光雷达传感器用于提供2D和3D实时数据，以便轻松识别200-500m范围内的物体。在工程和建筑应用中使用中程激光雷达的推动下，预计中程激光雷达的市场将以最快速度增长。[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按区域划分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]，在整个预测期内，亚太[/font]LiDAR市场预计将以最高复合年增长率增长。亚太地区的激光雷达市场预计将在预测期内以最高复合年增长率增长。这一市场的增长可归因于基础设施建设的增加、对森林管理的日益重视以及该地区采矿活动的增长导致的测绘业务的增加。随着机载和地面激光雷达系统应用的不断增加，以及该地区测绘活动的日益增多，预计将推动亚太地区对激光雷达的需求。 [/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]总体上来说，激光雷达系统在无人机、工程和建筑应用中的采用率将越来越高；激光雷达在地理信息系统（[/font]GIS）应用中的使用越来越多；4D激光雷达的出现是推动激光雷达市场增长的主要因素。汽车巨头对激光雷达初创公司的投资增加；随着固态、MEMS、闪存激光雷达和其他激光雷达技术的采用，带来了技术转移；利用传感器融合开发更好的地理空间解决方案，为激光雷达市场带来了增长机会。 [/size][/font]