激光测距的原理
激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,国产激光雷达,测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在 /- 10厘米左右。另外,此类测距仪的测量盲区一般是1米左右。
激光测距是光波测距中的一种测距方式,如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t,则A、B两点间距离D可用下列表示。
D=ct/2
式中:
D——测站点A、B两点间距离;
c——速度;
t——光往返A、B一次所需的时间。
由上式可知,要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t,根据测量时间方法的不同,激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。典型的是WILD的DI-3000、真尚有的LDM30X 。
需要注意,测相并不是测量红外或者激光的相位,全固态激光雷达,而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的激光测距仪,用于房屋测量,其工作原理与此相同。
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无人驾驶与激光雷达
无人驾驶汽车,即智能驾驶汽车是一种自动化载具,能够部分或者全方面代替驾驶员进行驾驶行为,无人驾驶汽车是智能汽车发展的较高形态。无人驾驶由传感器、控制器、执行器组成,对应感知、决策、执行三大功能模块。
无人驾驶的产业链包括:1)硬件组件。激光雷达、摄像头等各类传感器、集成计算处理平台以及发动机、车身、集成控制总线等传统汽车组件;2)软件组件。无人驾驶操作系统(包括感知、规划、控制以及汽车互联、数据平台接口等),高精度地图数据等;3)整车制造;4)运营服务。
目前,激光雷达在无人驾驶技术中的应用,测距激光雷达,一是对车辆周围环境进行3D建模,获得环境的深度信息,识别障碍物,基建可行驶区域。随着无人驾驶技术的进一步普及和应用,带动无人驾驶产业链发展,激光雷达,激光雷达作为无人驾驶中的主流传感器受益明确。3D激光雷达是无人驾驶的核心技术之一,被视为现阶段实现无人驾驶有效的路径。上市公司中,万集科技正在开展车载3D激光雷达技术和相关产品的研发;中海达着手研究并开发适用于无人驾驶领域的高精度导航地图、激光雷达等产品,产业前景可期。
激光雷达再3D打印上的应用有哪些
近年来,3D打印备受关注,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印作为前沿性、先导性的智能制造技术,将带领传统生产方式和生产工艺的变革,有望成为推动新一轮工业革命的源动力。
在3D打印里面,也有用到激光雷达的地方,如近期很火的Printoptical3D打印技术本质上是一种“从CAD设计到光学部件”的一站式技术,其打印出来的光学部件不需要进行像抛光、研磨和着色这样的后处理。这种技术主要基于成熟的宽幅工业喷墨打印设备,通过紫外线固化的透明聚合物液滴喷射出来,然后被集成在打印头上的强紫外线灯固化,可以形成各种各样的几何形状,激光雷达在这里面扮演者测量、监控等角色。
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