山东轨道交通激光雷达

反射强度，LiDAR 返回的每个数据中，除了根据速度和时间计算出的反射强度其实是指激光点回波功率和发射功率的比值。而激光的反射强度根据现有的光学模型，可以较好的刻画为以下模型。我们可以看到，激光点的反射率和距离的平方成反比，和物体的入射角成反比。入射角是入射光线与物体表面法线的夹角。时间戳和编码信息，LiDAR 通常从硬件层面支持授时，即有硬件 trigger 触发 LiDAR 数据，并支持给这一帧数据打上时间戳。通常会提供支持三种时间同步接口，IEEE 15882008同步，遵循精确时间协议，通过以太网对测量以及系统控制实现精确的时钟同步。在安全监控领域，激光雷达能有效识别入侵者并触发警报。山东轨道交通激光雷达

这里就来分享一下激光雷达在实际应用中的那些小细节~工作原理：激光雷达是基于时间飞行（TOF）工作原理；激光雷达发射激光脉冲，并测量此脉冲经被测目标表面反射后返回的时间，然后换算成距离数据发射光和接受光时间差为t，c为光速，则雷达与目标的距离为雷达通过一个反射镜对测距激光脉冲进行反射。当反射镜被电机带动旋转时，从而形成一个与旋转轴垂直的扫描平面。雷达定时发出脉冲光，同时电机带动发射镜旋转，这样就可以构成二维点云数据。山东轨道交通激光雷达激光雷达在智能交通信号灯控制中实现了车辆流量的精确感知。

线数，线数越高，表示单位时间内采样的点就越多，分辨率也就越高，目前无人驾驶车一般采用32线或64线的激光雷达。分辨率，分辨率和激光光束之间的夹角有关，夹角越小，分辨率越高。固态激光雷达的垂直分辨率和水平分辨率大概相当，约为0.1°，旋转式激光雷达的水平角分辨率为0.08°，垂直角分辨率约为0.4°。探测距离，激光雷达的较大测量距离。在自动驾驶领域应用的激光雷达的测距范围普遍在100~200m左右。测量精度，激光雷达的数据手册中的测量精度(Accuracy)常表示为，例如±2cm的形式。精度表示设备测量位置与实际位置偏差的范围。

有几个原因：我们这里说的激光雷达，是指 TOF 激光雷达，TOF 测距，靠的是 TDC 电路提供计时，用光速乘以单向时间得到距离，但限于成本，TDC 一般由 FPGA 的进位链实现，本质上是对一个低频的晶振信号做差值，实现高频的计数。所以，测距的精度，强烈依赖于这个晶振的精度。而晶振随着时间的推移，存在累计误差；距离越远，接收信号越弱，雷达自身的寻峰算法越难以定位到较佳接收时刻，这也造成了精度的劣化；而由于激光雷达检测障碍物的有效距离和较小垂直分辨率有关系，也就是说角度分辨率越小，则检测的效果越好。如果两个激光光束之间的角度为 0.4°，那么当探测距离为 200m 的时候，两个激光光束之间的距离为200m*tan0.4°≈1.4m。也就是说在 200m 之后，只能检测到高于 1.4m 的障碍物了。如果需要知道障碍物的类型，那么需要采用的点数就需要更多，距离越远，激光雷达采样的点数就越少，可以很直接的知道，距离越远，点数越少，就越难以识别准确的障碍物类型。全新 Mid - 360，为移动机器人导航避障等带来全新感知方案。

激光雷达的构成与分类：激光雷达的构成，激光雷达发展到现在，其结构精密且复杂，主要由激光系统、接收系统、信号处理单元和扫描模块四大主要组件构成。激光器以脉冲的方式点亮发射激光，照射到障碍物后对物体进行3D扫描，反射光线经由镜头组汇聚到接收器上。信号处理单元负责控制激光器的发射，并将接收到的模拟信号转为数字信号，然后进入主控芯片进行数据的处理和计算。进一步的，我们可以根据以下指标判断激光雷达的好坏。视场角，视场角决定了激光雷达能够看到的视野范围，分为水平视场角和垂直视场角，视场角越大，表示视野范围越大，反之则表示视野范围越小。览沃 Mid - 360 水平视场角达 360°，垂直视场角 59°。山东轨道交通激光雷达

Mid - 360 水平 360°、垂直 59° 视场角，提供点云数据辅助决策。山东轨道交通激光雷达

测距精度：激光雷达对同一距离下的物体多次测试所得数据之间的一致程度,精度越高表示测量的随机误差越小。多传感器标定：将多传感器得到的各自局部空间坐标下的测量数据转换到一个统一的空间坐标系的过程。可靠性：一般指产品可靠性,是组件、产品、系统在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。安全性：产品在使用、储运、销售等过程中,保障人体健康和人身、财产安全免受伤害或损失的能力或可能性,包括功能安全、网络安全、激光安全等。山东轨道交通激光雷达

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