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激光雷达渗入各个领域 或迎来一次“大爆发”
编辑:东莞市巨茂机电设备有限公司   时间:2016-06-13

激光雷达,英文全称为LightDetectionAndRanging,简称LiDAR,即光探测与测量,是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术于一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM(数字高程模型)。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑,测距精度可达厘米级,激光雷达最大的优势就是“精准”和“快速、高效作业”。
 

  激光雷达运作时,只需进行非接触扫描可以在短时间内获取物体和环境空间点的三维数据和信息,由于收集的数据是以点的形式组成,所以这些数据被称作点云数据,其最大的特点是可以进行后期的处理,依靠获取的数据便能够建立完整的三维立体模型,而如今随着商用GPS及IMU(惯性测量单元)的发展,通过LIDAR从移动平台上(比如在机器人、飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。
 

激光雷达的构造
 

  起源于军事需要

  激光雷达最初起源于军事需要,作为目标探测和跟踪系统被认为是更难被敌军干扰和探测到的装置,凭借激光雷达实现高清晰度的成像以收集足够的细节来识别目标,如坦克、飞机或步行中的人,这也促使机载激光雷达比地面激光雷达更具优势,应用场景更为丰富。
 

  事实上,激光雷达在20世纪70年代发才真正展起来,当时在航天方面主要用于测量火箭初始飞行阶段的弹道轨迹,近两年最为大众称道的是用于无人驾驶汽车导航和制导的激光雷达,特别是它可以使无人机和无人驾驶汽车自行避开障碍物。
 

  激光雷达恰恰是实现自动控制车速的ACC(主动巡航控制系统)以及未来无人驾驶汽车必须用到的核心技术,谷歌无人驾驶汽车使用的就是美国车用激光雷达探测器巨头护航(Escort)公司的产品和技术,Escort公司在美国已有35年历史,该企业研发的雷达产品在美国占有50%以上市场份额,它已经实现一套完整的感应系统,可以对周围环境360度无死角关注,加上无人驾驶系统的“心脏”,就是位于汽车顶部的激光雷达探测仪,有利于三维识别周边环境的3D地图,即使汽车在高速路上时,雷达也可以让汽车“看”得更远。此外,由于谷歌无人驾驶汽车还配有独立的GPS装置,配合激光雷达,与地图信息对照,便可以实时更新当前所在位置。
 

  除了谷歌之外,包括大众、日产、丰田等公司都在研发和测试无人驾驶汽车技术,自然也要用到激光雷达,丰田公司已经独自研制了一套激光雷达系统。但目前来看,各公司开展的自动驾驶实验大多使用美国Velodyne公司制造的激光雷达,因为Velodyne的产品便宜,它已经发布了针对大众市场自动驾驶车型研发的小体积、低价格的激光雷达系统,不过仍然需要约4.9万元人民币,Velodyne希望借此促进激光雷达在小型化设备上的发展,帮助更多汽车厂商构建自己的自动或半自动驾驶汽车。在可以预见的未来,无人驾驶汽车的发展必将引发激光雷达的一次大爆发。
 

  国内激光雷达市场现状

  事实上,激光雷达除了用于军事和商业领域,已经把触角伸向了民用领域。在国外,激光雷达已经成为民用领域的“宠儿”,但市场份额大多被诸如瑞士Leica、加拿大Optech、奥地利Riegl、美国Trimble等老牌测绘企业占据。然而随着激光雷达不断深入到国计民生的各个方面,在国内也不乏一些在激光雷达领域探索的创业团队,涉及的产业链也颇为丰富,各种工具、后期处理软件、定制服务层出不穷。
 

  数字绿土科技就是一家致力于激光雷达技术的研发与应用的国内初创企业,创始人郭庆华是“青年千人计划”创业的典型代表,该公司已自主开发了激光点云数据管理、分析和建模的平台软件以及基于激光雷达数据的林业应用等专业软件。数字绿土副总经理叶伟强介绍说,他们想要实现的是为客户提供数据采集、点云数据后处理的一站式解决方案,其中已经成型的产品有Li-Air无人机激光雷达扫描系统、Li-Mobile车载激光雷达系统以及Lidar360点云处理软件。


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