Принципы измерения дальности действия лидара включают триангуляцию, фазовый метод, импульсный времяпролетный метод (TOF) и частотно-модулированную непрерывную волну (FMCW).
Триангуляция: Используя принцип треугольной геометрии, расстояние до цели рассчитывается путем измерения смещения рассеянного света на изображающей поверхности приемника, что отличается простотой, низкой стоимостью и высокой точностью на коротких расстояниях.
Фазовый метод: Измерение расстояния достигается путем измерения фазы эхо-сигнала и сравнения ее с фазой передаваемого сигнала или арифметическим способом, но при этом невозможно одновременно обеспечить дальность измерения и высокую точность.
Частотно-модулированная непрерывная волна (FMCW) также считается одним из лучших решений твердотельного лидара из-за большой дальности обнаружения, способности измерять информацию о скорости объектов, сверхвысокого разрешения и возможности достижения безпомеховой и истинной твердотельной структуры, но лидар с принципом измерения FM непрерывной волны (FMCW) ограничен различными аспектами, такими как техническая система, зрелость устройства и стоимость материала. Однако, трудно быть практичным в краткосрочной перспективе в течение пяти или шести лет.
Метод измерения TOF технологии является более зрелым, более широко используется в соответствии с методом сканирования и внутренней структурой и может быть разделен на:
Механический лидар
Модули передатчика и приемника вращаются на 360 градусов с помощью электродвигателей. Несколько лазерных лучей расположены в вертикальном направлении, и модуль передатчика излучает лазерные линии с определенной частотой для достижения динамического сканирования путем непрерывного вращения головки передатчика. Максимальный луч в настоящее время достигает 128 линий.
Гибридный твердотельный лидар
Классифицируется в зависимости от режима сканирования:
Тип многогранной вращающейся призмы
-Приемопередающий модуль остается неподвижным, а двигатель отражает луч на определенную область пространства, приводя в движение вращающееся зеркало для достижения сканирующего обнаружения.
Тип микровибратора МЭМС
-МЭМС микровибрационные зеркала интегрированы на кремниевом чипе, и зеркала подвешены между парой торсионных балок на определенной гармонической частоте, и вращающиеся микровибрационные зеркала отражают свет от лазера для достижения сканирования. Однако, большой размер зеркала MEMS микровибратора подвески пучка материала усталости проблемы не могут пройти удар, вибрация, высокая и низкая температура и другие автомобильной сертификации, срок службы нестабильности.
Тип клинового зеркала
-Неповторяющийся метод сканирования, с увеличением времени сканирования, охват поля зрения может быть близок к 100%; но его скорость очень быстрая, устройство легко усталостное повреждение, короткий срок службы, низкая надежность, и неповторяющийся метод сканирования не способствует слиянию автоматического вождения алгоритм согласования.
Механический осциллятор + вращающееся зеркало
-Для уменьшения размеров LIDAR и достижения высокой точности сканирования несколькими лучами используются механические зеркала для достижения вертикального угла охвата сканирования.
Чистый твердотельный лидар
Внутренний приемопередатчик лидара и сканирующий модуль не движутся, разделены на:
3D Flash LIDAR
-Лазер излучается непосредственно на большую зону обнаружения, а информация о расстоянии, соответствующая каждому пикселю, впоследствии рассчитывается массивом приемников. Отсутствие задержки при реакции на внешнюю среду, отсутствие движущихся частей, более высокая стабильность, более зрелое решение на стороне передатчика, более низкая стоимость; легко проходит проверку на уровне технических характеристик автомобиля.
OPA Оптическая фазированная решетка LIDAR
-Различные эмиссионные блоки излучают световые волны с определенной фазой и интенсивностью, формируя высокоинтенсивный лазерный луч с определенной направленностью за счет интерференции в дальнем поле пространства. Однако "боковая заслонка" будет формироваться вне основного пучка, что влияет на расстояние обнаружения и угловое разрешение, а чип микрочипа трудно изготовить.
