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一、車載激光雷達
激光雷達又叫做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 的核心功能是充當車輛的眼睛，讓汽車始終可以“看到”各個方向。憑借 360 度實時繪制世界地圖的能力，LiDAR 可幫助車輛識別道路上或道路附近的物體，以避免與行人、騎車者、動物和其他靜止/移動的車輛發(fā)生碰撞。激光雷達使用與日常應(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)記錄每個光子的往返數(shù)據(jù)，測量到車輛附近每個物體的距離和時間。計算機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，使車輛能夠在到達物體之前很好地識別物體和位置。這允許車輛的電腦做出相應(yīng)的反應(yīng)，比如自動剎車等。激光雷達分為兩種，第一種是ToF飛行時間雷達，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，允許單個設(shè)備完成這項工作，位于車輛頂部，實用性較差，造價更高。
另一種FMCW 調(diào)頻連續(xù)波激光雷達則會發(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視野有限，具有90到 120度的視野。需要幾個固定的傳感器單元才能實現(xiàn)與單個ToF單元相當?shù)母采w范圍。可以放在保險杠兩側(cè)、后視鏡、車頂?shù)任恢谩?
二、車載激光雷達的優(yōu)缺點
(一)車載激光雷達的優(yōu)點
1. 高精度測量：激光雷達具有高精度測量的特點，可以精準測量車輛和周圍環(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，能夠快速而準確地檢測周圍的障礙物和交通狀況。
3. 適應(yīng)性強：車載激光雷達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)車載激光雷達的缺點
1. 實時性差：由于激光雷達工作時需要進行大量的數(shù)據(jù)處理，因此會有一定的延遲，無法滿足一些對實時性要求較高的應(yīng)用場景。
2. 收費昂貴：激光雷達是一種高端的傳感器，價格相對昂貴，普及率較低，目前主要應(yīng)用于自動駕駛等領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用，還沒有廣泛應(yīng)用于普通汽車。
3. 對形態(tài)的要求高：激光雷達對測量目標和周圍環(huán)境的形態(tài)有一定的要求，如果周圍環(huán)境過于復(fù)雜或者目標形態(tài)不規(guī)則，可能會出現(xiàn)測量誤差或者漏測現(xiàn)象。
4. 受到環(huán)境因素影響：激光雷達對光照、溫度、震動等環(huán)境因素都十分敏感，如果環(huán)境變化較大可能會影響測量精度和穩(wěn)定性。
綜上所述，車載激光雷達作為高端傳感器，具有高精度測量、工作范圍廣以及適應(yīng)性強的特點，但同時也存在實時性差、價格昂貴、對形態(tài)的要求高以及受環(huán)境因素影響等缺點。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用場景的擴大，相信車載激光雷達的優(yōu)缺點也會逐漸被解決和優(yōu)化。
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