激光雷达线数 单线与多线激光雷达的区别

近年來(lái)，激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅猛，已在機(jī)器人、無(wú)人駕駛、AGV等多個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。根據(jù)激光雷達(dá)線(xiàn)數(shù)的不同，目前，激光雷達(dá)可分為單線(xiàn)及多線(xiàn)激光雷達(dá)，那不同線(xiàn)數(shù)的激光雷達(dá)之間究竟有什么區(qū)別呢？我們一起來(lái)看看！

多線(xiàn)激光雷達(dá)

多線(xiàn)激光雷達(dá)是由多個(gè)發(fā)射器和接收器組成，通過(guò)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，獲得多條線(xiàn)束，線(xiàn)數(shù)越多物體表面輪廓越完善，所以處理的數(shù)據(jù)量越大，硬件要求更高。一般多線(xiàn)激光雷達(dá)設(shè)計(jì)為2的指數(shù)級(jí)，可分為4線(xiàn)、8線(xiàn)、16線(xiàn)、32線(xiàn)、64線(xiàn)和128線(xiàn)之分，不同的線(xiàn)束采集到的信息不同，對(duì)應(yīng)的工作場(chǎng)景也不同。

多線(xiàn)激光雷達(dá)現(xiàn)下主要以無(wú)人駕駛領(lǐng)域?yàn)橹饕獞?yīng)用，在該領(lǐng)域通過(guò)激光雷達(dá)可以?huà)呙璧街車(chē)h(huán)境的信息，運(yùn)用相關(guān)算法對(duì)比上一幀及下一幀環(huán)境的變化，能較為容易的檢測(cè)出周?chē)h(huán)境的車(chē)輛及行人。

從技術(shù)路線(xiàn)上看，多線(xiàn)激光雷達(dá)主要有MEMS、flash面陣、OPA等不同流派，且不同技術(shù)路線(xiàn)的產(chǎn)品在可靠性、量產(chǎn)難度、成本、成熟度、工藝難度上均不同。

例如光相控陣OPA理論性能最為強(qiáng)悍，但是功率受限無(wú)法滿(mǎn)足距離要求，MEMS雖然具備量產(chǎn)可能性，但是其方案一致性和產(chǎn)品壽命始終無(wú)法保證。flash工藝最為成熟且供應(yīng)鏈齊全，但是其系統(tǒng)的輸出能量限制導(dǎo)致其不可能超越單點(diǎn)測(cè)距的距離。

這主要是由于多線(xiàn)激光雷達(dá)發(fā)展時(shí)間較短，大多企業(yè)仍處于技術(shù)研發(fā)階段。包括美國(guó)的Velodyne、Quanegy以及德國(guó)的IBEO品牌等，國(guó)內(nèi)的禾賽、速騰聚創(chuàng)等，此外華為也加入了激光雷達(dá)賽道。從目前來(lái)看，Velodyne仍是現(xiàn)下多線(xiàn)激光雷達(dá)的標(biāo)桿企業(yè)，但Velodyne產(chǎn)品價(jià)格相對(duì)更為昂貴，一本的企業(yè)難以承受。在無(wú)人駕駛領(lǐng)域領(lǐng)域，如何降低激光雷達(dá)成本仍是目前所要解決的核心問(wèn)題。

單線(xiàn)激光雷達(dá)

相較于多線(xiàn)激光雷達(dá)，單線(xiàn)激光雷達(dá)出現(xiàn)更早，技術(shù)也相對(duì)成熟，是服務(wù)機(jī)器人中不可或缺的重要傳感器，相較于圖像和超聲波測(cè)距，具有良好的指向性和高度聚焦性，是目前最可靠、穩(wěn)定的定位技術(shù)。激光雷達(dá)傳感器獲取地圖信息，構(gòu)建地圖，實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃與導(dǎo)航。

相較于多線(xiàn)激光雷達(dá)，單線(xiàn)激光雷達(dá)在角頻率及靈敏度上反應(yīng)更快捷，其掃描速度快、分辨率強(qiáng)、可靠性高。所以，在測(cè)試周?chē)系K物的距離和精度上都更加精準(zhǔn)。

目前，國(guó)內(nèi)外已有sick、北洋、思嵐科技等激光雷達(dá)廠(chǎng)商，總體來(lái)說(shuō)，應(yīng)用于機(jī)器人上的激光雷達(dá)，國(guó)內(nèi)外技術(shù)差異并不是很明顯。作為機(jī)器人定位導(dǎo)航領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，目前思嵐科技的激光雷達(dá)產(chǎn)品已占據(jù)了我國(guó)大部分市場(chǎng)份額。

思嵐科技主要采用圖像的方法進(jìn)行激光雷達(dá)傳感器的設(shè)計(jì)，當(dāng)激光到達(dá)物體表面后產(chǎn)生發(fā)射，通過(guò)接收激光在感光平面上的成像點(diǎn)，根據(jù)遠(yuǎn)近不同導(dǎo)致成像點(diǎn)像素坐標(biāo)位置來(lái)求得距離。這一設(shè)計(jì)，直接避免了激光雷達(dá)安裝依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口的特殊的激光發(fā)射器，降低了激光雷達(dá)的成本。

綜合來(lái)說(shuō)，多線(xiàn)激光雷達(dá)應(yīng)用場(chǎng)景更為復(fù)雜，主要適用于無(wú)人駕駛領(lǐng)域，對(duì)雷達(dá)性能要求更高，但價(jià)格昂貴，一般企業(yè)難以承受。而單線(xiàn)激光雷達(dá)相對(duì)來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，成本也更低，更容易滿(mǎn)足服務(wù)機(jī)器人的使用需求，在距離及精度上也更加精準(zhǔn)。