航道激光雷達(dá)正規(guī)

LiDAR 數(shù)據(jù)通常在空中收集，如NOAA在加州大蘇爾Bixby大橋上空的調(diào)查飛機(jī)（右圖）。這里的LiDAR數(shù)據(jù)顯示了Bixby大橋的俯視圖（左上）和側(cè)視圖（左下）。NOAA的科學(xué)家使用基于LiDAR的裝置檢查自然和人造環(huán)境。LiDAR數(shù)據(jù)支持洪水和風(fēng)暴潮建模、水動力建模、海岸線測繪、應(yīng)急響應(yīng)、水文測量以及海岸脆弱性分析等活動。此外，地形LiDAR使用近紅外激光繪制地形和建筑物地圖，而測深LiDAR使用透水綠光繪制海底和河床地圖。在農(nóng)業(yè)中，LiDAR可用于繪制拓?fù)鋱D和作物生長圖，從而提供有關(guān)肥料需求和灌溉需求的信息。Mid - 360 水平 360°、垂直 59° 視場角，提供點(diǎn)云數(shù)據(jù)輔助決策。航道激光雷達(dá)正規(guī)

脈沖同步（PPS），脈沖同步通過同步信號線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步（PPS+UTC），通過同步信號線和 UTC 時間（GPS 時間）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串?dāng)?shù)據(jù)包，需要過一次驅(qū)動才能將其解析成點(diǎn)云通用的格式，如 ROSMSG 或者 pcl 點(diǎn)云格式，以目前較普遍的旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)為例，其數(shù)據(jù)為 10hz，即 LiDAR 在 0.1s 時間內(nèi)轉(zhuǎn)一圈，并將硬件得到的數(shù)據(jù)按照不同角度切成不同的 packet，以下便是一個 packet 數(shù)據(jù)包定義示意圖。每一個 packet 包含了當(dāng)前扇區(qū)所有點(diǎn)的數(shù)據(jù)，包含每個點(diǎn)的時間戳，每個點(diǎn)的 xyz 數(shù)據(jù)，每個點(diǎn)的發(fā)射強(qiáng)度，每個點(diǎn)來自的激光發(fā)射機(jī)的 id 等信息。機(jī)器人激光雷達(dá)規(guī)格自動駕駛巴士借助激光雷達(dá)感知周邊，安全接送乘客。

目前激光雷達(dá)廠商主要使用波長為 905nm 和 1550nm 的激光發(fā)射器，波長為 1550nm 的光線不容易在人眼液體中傳輸，這意味著采用波長為 1550nm 激光的激光雷達(dá)的功率可以相當(dāng)高，而不會造成視網(wǎng)膜損傷。更高的功率，意味著更遠(yuǎn)的探測距離，更長的波長，意味著更容易穿透粉塵霧霾。但受制于成本原因，生產(chǎn)波長為1550納米的激光雷達(dá)，要求使用昂貴的砷化鎵材料。廠商更多選擇使用硅材料制造接近于可見光波長的 905nm 的激光雷達(dá)，并嚴(yán)格限制發(fā)射器的功率，避免造成眼睛的長久性損傷。

參數(shù)指標(biāo)：（一）視場角，視場角決定了激光雷達(dá)能夠看到的視野范圍，分為水平視場角和垂直視場角，視場角越大，表示視野范圍越大，反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達(dá)為例，旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平視場角為360°，垂直視場角為26.9°，固態(tài)激光雷達(dá)的水平視場角為60°，垂直視場角為20°。（二）線數(shù)，線數(shù)越高，表示單位時間內(nèi)采樣的點(diǎn)就越多，分辨率也就越高，目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達(dá)。（三）分辨率，分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān)，夾角越小，分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng)，約為0.1°，旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率為0.08°，垂直角分辨率約為0.4°。激光雷達(dá)在智能交通信號燈控制中實(shí)現(xiàn)了車輛流量的精確感知。

LiDAR的數(shù)據(jù)，三維點(diǎn)，對于旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)來說，得到的三維點(diǎn)便是一個很好的極坐標(biāo)系下的多個點(diǎn)的觀測，包含激光發(fā)射器的垂直俯仰角，發(fā)射器的水平旋轉(zhuǎn)角度，根據(jù)激光回波時間計(jì)算得到的距離。但 LiDAR 通常會輸出笛卡爾坐標(biāo)系下的觀測值，頭一是因?yàn)?LiDAR 在極坐標(biāo)系下測量效率高，也只是對于旋轉(zhuǎn)式 LiDAR，目前陣列式 LiDAR 也有很多。第二笛卡爾坐標(biāo)系更加直觀，投影和旋轉(zhuǎn)平移更加簡潔，求解法向量，曲率，頂點(diǎn)等特征計(jì)算量小，點(diǎn)云的索引及搜索都更加高效。對于 MEMS 式激光雷達(dá)，由于一次采樣周期為一個偏振鏡旋轉(zhuǎn)周期，10hz 下采樣周期為 0.1 秒，但由于載體本身在進(jìn)行高速移動時，我們需要對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行消除運(yùn)動畸變，來補(bǔ)償采樣周期內(nèi)的運(yùn)動。激光雷達(dá)在管道檢測中用于發(fā)現(xiàn)潛在的泄漏和損壞。北京livox激光雷達(dá)行價(jià)

激光雷達(dá)在氣象觀測中用于監(jiān)測大氣流動和降水情況。航道激光雷達(dá)正規(guī)

MEMS激光雷達(dá)模組，光學(xué)相控陣式(OPA)，相控陣發(fā)射器由若干發(fā)射接收單元組成陣列，通過改變加載在不同單元的電壓，進(jìn)而改變不同單元發(fā)射光波特性，實(shí)現(xiàn)對每個單元光波的單獨(dú)控制，通過調(diào)節(jié)從每個相控單元輻射出的光波之間的相位關(guān)系，在設(shè)定方向上產(chǎn)生互相加強(qiáng)的干涉從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度高光束，而其他方向上從各個單元射出的光波彼此相消。組成相控陣的各相控單元在程序的控制下可使一束或多束強(qiáng)度高光束按設(shè)計(jì)指向?qū)崿F(xiàn)空域掃描。但光學(xué)相控陣的制造工藝難度較大，這是由于要求陣列單元尺寸必需不大于半個波長，普通目前激光雷達(dá)的任務(wù)波長均在1微米左右，這就意味著陣列單元的尺寸必需不大于500納米。而且陣列數(shù)越多，陣列單元的尺寸越小，能量越往主瓣集中，這就對加工精度要求更高。此外，材料選擇也是十分關(guān)鍵的要素。航道激光雷達(dá)正規(guī)