車載激光雷達(dá)優(yōu)缺點(diǎn)

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一、車載激光雷達(dá)

激光雷達(dá)又叫做LiDAR ，代表“光探測和測距”，該技術(shù)使用紅外光或激光來創(chuàng)建環(huán)境的 3D 圖像。NASA 最初開發(fā) LiDAR 來監(jiān)測太空中衛(wèi)星的位置和路徑，但隨著技術(shù)差距的縮小和不斷發(fā)展，出現(xiàn)了與汽車安全技術(shù)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)的地面應(yīng)用。

LiDAR 的核心功能是充當(dāng)車輛的眼睛，讓汽車始終可以“看到”各個(gè)方向。憑借 360 度實(shí)時(shí)繪制世界地圖的能力，LiDAR 可幫助車輛識(shí)別道路上或道路附近的物體，以避免與行人、騎車者、動(dòng)物和其他靜止/移動(dòng)的車輛發(fā)生碰撞。激光雷達(dá)使用與日常應(yīng)用相同的激光，例如零售條碼掃描儀和音樂會(huì)燈光秀，這種激光技術(shù)安全無害。

車輛上的 LiDAR 傳感器發(fā)射單個(gè)光粒子，稱為光子，撞擊附近的物體，如汽車、行人和樹木。然后光子反彈回傳感器。LiDAR 系統(tǒng)記錄每個(gè)光子的往返數(shù)據(jù)，測量到車輛附近每個(gè)物體的距離和時(shí)間。計(jì)算機(jī)算法將這些形狀組合在一起，形成車輛周圍世界的完整3D圖片。

LiDAR 的范圍為250 到 400 米，使車輛能夠在到達(dá)物體之前很好地識(shí)別物體和位置。這允許車輛的電腦做出相應(yīng)的反應(yīng)，比如自動(dòng)剎車等。激光雷達(dá)分為兩種，第一種是ToF飛行時(shí)間雷達(dá)，它通過測量發(fā)出和反射回來的光脈沖或光子來繪制周圍環(huán)境立體圖，ToF 通常具有 360 度范圍，允許單個(gè)設(shè)備完成這項(xiàng)工作，位于車輛頂部，實(shí)用性較差，造價(jià)更高。

另一種FMCW 調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)則會(huì)發(fā)出連續(xù)的光流而不是光脈沖，以繪制周圍環(huán)境的地圖。這種形式的激光雷達(dá)視野有限，具有90到 120度的視野。需要幾個(gè)固定的傳感器單元才能實(shí)現(xiàn)與單個(gè)ToF單元相當(dāng)?shù)母采w范圍。可以放在保險(xiǎn)杠兩側(cè)、后視鏡、車頂?shù)任恢谩?

二、車載激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)

(一)車載激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)

1. 高精度測量：激光雷達(dá)具有高精度測量的特點(diǎn)，可以精準(zhǔn)測量車輛和周圍環(huán)境的距離、速度、方位角等參數(shù)，可以為自動(dòng)駕駛和智能交通提供可靠的依據(jù)。

2. 工作范圍廣：車載激光雷達(dá)的工作范圍廣，可以掃描并獲取大范圍內(nèi)的環(huán)境信息，能夠快速而準(zhǔn)確地檢測周圍的障礙物和交通狀況。

3. 適應(yīng)性強(qiáng)：車載激光雷達(dá)可以在不同的天氣和光照條件下工作，尤其是在雨霧天氣下也能保持良好的工作效果，具有很高的應(yīng)用靈活性。

(二)車載激光雷達(dá)的缺點(diǎn)

1. 實(shí)時(shí)性差：由于激光雷達(dá)工作時(shí)需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理，因此會(huì)有一定的延遲，無法滿足一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場景。

2. 收費(fèi)昂貴：激光雷達(dá)是一種高端的傳感器，價(jià)格相對(duì)昂貴，普及率較低，目前主要應(yīng)用于自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用，還沒有廣泛應(yīng)用于普通汽車。

3. 對(duì)形態(tài)的要求高：激光雷達(dá)對(duì)測量目標(biāo)和周圍環(huán)境的形態(tài)有一定的要求，如果周圍環(huán)境過于復(fù)雜或者目標(biāo)形態(tài)不規(guī)則，可能會(huì)出現(xiàn)測量誤差或者漏測現(xiàn)象。

4. 受到環(huán)境因素影響：激光雷達(dá)對(duì)光照、溫度、震動(dòng)等環(huán)境因素都十分敏感，如果環(huán)境變化較大可能會(huì)影響測量精度和穩(wěn)定性。

綜上所述，車載激光雷達(dá)作為高端傳感器，具有高精度測量、工作范圍廣以及適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，但同時(shí)也存在實(shí)時(shí)性差、價(jià)格昂貴、對(duì)形態(tài)的要求高以及受環(huán)境因素影響等缺點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場景的擴(kuò)大，相信車載激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)也會(huì)逐漸被解決和優(yōu)化。

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