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PCB資訊

PCB資訊 - 毫米波雷達與雷射雷達有什麼區別

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毫米波雷達與雷射雷達有什麼區別
2022-06-30
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Author:電路板      分享文章

與毫米波雷達相比,雷射雷達解析度高、隱蔽性好、抗有源干擾能力强、低空探測效能好、體積小、品質輕。 雷射雷達的缺點主要是工作時受天氣和大氣影響較大。 在大雨、濃煙、大霧等惡劣天氣下,衰减急劇增加,傳播距離受到很大影響。 其次,由於雷射雷達的波束極窄,在空間中蒐索目標非常困難,只能在小範圍內蒐索和捕獲目標。


毫米波雷達與雷射雷達感測器性能對比

解析度:相機最高,雷射雷達次之,毫米波雷達最低

抗天氣影響能力:毫米波雷達最好,相機次之,雷射雷達最低

追跡物體速度能力:毫米波雷達最好,相機和雷射雷達差不多

追跡物體高度能力:雷射雷達最好,相機次之,毫米波雷達最低

追跡距離能力:雷射雷達,毫米波雷達都很準確,相機最低

辨別能力:相機和雷射雷達都較好,毫米波雷達較低。


毫米波雷達(radar)和雷射雷達(Lidar)的區別

1、雷射雷達

雷射雷達是鐳射和雷達的集合體。 其實大家都不陌生。 很多無人駕駛汽車在路上進行駕駛實驗時,車頂上都會有一個小罐子,看起來像一個監視器,但會一直在一定角度內旋轉。 那通常就是雷射雷達。

雷射雷達是一種使用光波進行量測的主動檢測方法。 主動檢測是指檢測系統通過接收自身發出的訊號回波進行量測,這區別於例如攝像機等通過接收環境光來獲取訊號的被動檢測方法。 雷射雷達通過量測鐳射從發出經障礙物反射到被感測器接收所經歷的時間來計算障礙物的距離。


雷射雷達一般分為脈衝式和連續波式。 脈衝雷射雷達使用時間間隔計算相對車輛距離; 而連續波雷射雷達則通過計算反射光和反射光之間的相位差來獲得目標距離。 具體來說,雷射雷達的技術要點是:飛行時間(TOF,Time of Flight)。 雷達發射鐳射後,遇到障礙物會折返。 返回波束由雷達內部接收器進行分析,最後由處理器通過折返時間和量測訊號在處理器進行處理,從而生成精確的3D地圖。 對周圍的環境特徵進行再次恢復。

舉個簡單的例子,毫米波雷達可以發現路邊障礙物,但只能“看到”模糊的形狀,而釐米級精度的雷射雷達可以在很短的時間內清楚地區分障礙物是路肩還是斜坡。 在駕駛汽車斷定是斜坡後,就可以做出安全駛入車道的决定。 這種精度對於上路行駛的全自動駕駛汽車而言,可以更接近100%的安全性。


既然如此,何不大力發展全雷射雷達呢? 其實原因很簡單,一個字,貴! 例如,穀歌所使用的是美國的一款Velodyne生產的雷射雷達。 64線8萬美元,32線4萬美元。 這個雷達甚至可以買下一臺GTR(當然是在美國)。 並且在雨、雪、霧等極端天氣下效能較差,無法全天工作。 囙此,與毫米波雷達相比,雷射雷達有利也有弊。


2、毫米波雷達

毫米波是指波長在1-10毫米之間的電磁波,毫米波雷達則是指工作在毫米波段的雷達。 毫米波的波長介於釐米波和光波之間,囙此毫米波具有微波制導和光電制導的優點。 用於汽車時,其抗環境干擾能力强,能滿足車輛對全天候氣候的適應性要求。 此外,毫米波本身的特性决定了毫米波雷達感測器器件尺寸小、重量輕等特性,彌補了監視器等感測器的不足,使其在車載應用中具有很大優勢。


現時國內外主流的車載毫米波雷達頻段為24GHz(用於中短程雷達,15-30米)和77GHz(用於遠端雷達,100-200米)。 這種應用已經在歐美、日本的汽車上得到普及。 現時,這些領域幾乎所有的汽車都開始配備汽車毫米波雷達感測器,包括汽車防撞雷達、汽車盲點檢測雷達等。


但即便如此,毫米波雷達仍具有精度低、可見距離短的特點。 而這兩個缺陷在自動駕駛上,卻差之毫釐謬以千里,很容易造成事故。 囙此,在此背景下,升級版雷射雷達應運而生。


自動駕駛就像行人走路。 首先用眼睛觀察並確定路線,然後大腦會給身體發出指令。 對於汽車來說,各種雷達、監視器等感測器是汽車的眼睛,電子電路是中樞神經系統,晶片、演算灋等控制系統是大腦,最終決定汽車的行駛方向和速度。 “眼睛”起著非常關鍵的作用:收集第一手資料進行分析和判斷。


在這些“眼睛”中,相機相對簡單。 其優點突出:精度高、距離遠、直觀方便; 但它的缺點也很突出:受天氣影響太大。 車載雷達具有突出的特點和優勢。 它們比超聲波探測器和電腦視覺設備具有更高的即時效能、準確性和可靠性。 其中,主要研究方向為毫米波雷達和雷射雷達


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雷達座標圖


雷達座標圖

第二步,計算座標值

計算座標值

計算座標值