Métricas de rendimiento de Lidar: comprensión de los parámetros clave del láser LIDAR

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La tecnología LiDAR (detección y alcance de luz) ha experimentado un crecimiento explosivo, principalmente debido a su amplia gama de aplicaciones. Proporciona información tridimensional sobre el mundo, indispensable para el desarrollo de la robótica y la llegada de la conducción autónoma. El cambio de sistemas LiDAR mecánicamente costosos a soluciones más rentables promete traer avances significativos.

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Indicadores clave de rendimiento de LiDAR

Los principales parámetros de rendimiento de LiDAR incluyen longitud de onda del láser, rango de detección, campo de visión (FOV), precisión de alcance, resolución angular, velocidad de puntos, número de haces, nivel de seguridad, parámetros de salida, clasificación IP, potencia, voltaje de suministro, modo de emisión láser (mecánico). /estado sólido) y vida útil. Las ventajas de LiDAR son evidentes en su rango de detección más amplio y su mayor precisión. Sin embargo, su rendimiento disminuye significativamente en condiciones climáticas extremas o con humo, y su alto volumen de recopilación de datos tiene un costo considerable.

◼ Longitud de onda del láser:

Las longitudes de onda comunes para LiDAR de imágenes 3D son 905 nm y 1550 nm.Sensores LiDAR de longitud de onda de 1550 nmPuede funcionar a mayor potencia, mejorando el rango de detección y la penetración a través de la lluvia y la niebla. La principal ventaja de 905 nm es su absorción por el silicio, lo que hace que los fotodetectores basados ​​en silicio sean más baratos que los necesarios para 1550 nm.
◼ Nivel de seguridad:

El nivel de seguridad de LiDAR, particularmente si cumpleEstándares de clase 1, depende de la potencia de salida del láser durante su tiempo operativo, considerando la longitud de onda y la duración de la radiación láser.
Rango de detección: el alcance de LiDAR está relacionado con la reflectividad del objetivo. Una reflectividad más alta permite distancias de detección más largas, mientras que una reflectividad más baja acorta el alcance.
◼ Campo de visión:

El campo de visión de LiDAR incluye ángulos tanto horizontales como verticales. Los sistemas LiDAR giratorios mecánicos suelen tener un campo de visión horizontal de 360 ​​grados.
◼ Resolución angular:

Esto incluye resoluciones verticales y horizontales. Lograr una alta resolución horizontal es relativamente sencillo debido a los mecanismos impulsados ​​por motor, que a menudo alcanzan niveles de 0,01 grados. La resolución vertical está relacionada con el tamaño geométrico y la disposición de los emisores, con resoluciones típicamente entre 0,1 y 1 grado.
◼ Tasa de puntos:

El número de puntos láser emitidos por segundo por un sistema LiDAR generalmente oscila entre decenas y cientos de miles de puntos por segundo.
Número de vigas:

LiDAR multihaz utiliza múltiples emisores láser dispuestos verticalmente, con la rotación del motor creando múltiples haces de escaneo. El número apropiado de haces depende de los requisitos de los algoritmos de procesamiento. Más haces proporcionan una descripción ambiental más completa, lo que potencialmente reduce las demandas algorítmicas.
Parámetros de salida:

Estos incluyen la posición (3D), la velocidad (3D), la dirección, la marca de tiempo (en algunos LiDAR) y la reflectividad de los obstáculos.
◼ Vida útil:

El LiDAR mecánico giratorio suele durar unos pocos miles de horas, mientras que el LiDAR de estado sólido puede durar hasta 100.000 horas.
◼ Modo de emisión láser:

El LiDAR tradicional utiliza una estructura giratoria mecánica, que es propensa a desgastarse, lo que limita su vida útil.Estado sólidoLiDAR, incluidos los tipos Flash, MEMS y Phased Array, ofrece más durabilidad y eficiencia.

Métodos de emisión láser:

Los sistemas láser LIDAR tradicionales suelen emplear estructuras giratorias mecánicas, lo que puede provocar desgaste y una vida útil limitada. Los sistemas de radar láser de estado sólido se pueden clasificar en tres tipos principales: flash, MEMS y fase. El radar láser flash cubre todo el campo de visión en un solo pulso siempre que haya una fuente de luz. Posteriormente, emplea el Tiempo de Vuelo (TOF) método para recibir datos relevantes y generar un mapa de los objetivos alrededor del radar láser. El radar láser MEMS es estructuralmente simple y solo requiere un rayo láser y un espejo giratorio parecido a un giroscopio. El láser se dirige hacia este espejo giratorio, que controla la dirección del láser mediante la rotación. El radar láser de matriz en fase utiliza una micromatriz formada por antenas independientes, lo que le permite transmitir ondas de radio en cualquier dirección sin necesidad de rotación. Simplemente controla la sincronización o el conjunto de señales de cada antena para dirigir la señal a una ubicación específica.

Nuestro producto: Láser de fibra pulsada de 1550 nm (fuente de luz LDIAR)

Características clave:

Salida de potencia máxima:Este láser tiene una potencia máxima de salida de hasta 1,6 kW (@1550 nm, 3 ns, 100 kHz, 25 ℃), lo que mejora la intensidad de la señal y amplía la capacidad de alcance, lo que lo convierte en una herramienta vital para aplicaciones de radar láser en diversos entornos.

Alta eficiencia de conversión electroóptica: Maximizar la eficiencia es crucial para cualquier avance tecnológico. Este láser de fibra pulsada cuenta con una excelente eficiencia de conversión electroóptica, lo que minimiza el desperdicio de energía y garantiza que la mayor parte de la potencia se convierta en salida óptica útil.

Bajo ASE y ruido de efectos no lineales: Las mediciones precisas requieren minimizar el ruido innecesario. La fuente láser funciona con emisiones espontáneas amplificadas (ASE) extremadamente bajas y ruido de efectos no lineales, lo que garantiza datos de radar láser limpios y precisos.

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Hora de publicación: 16 de noviembre de 2023