Asal usul LiDAR dapat ditelusuri kembali ke tahun 1960an. Pada tahun 1960, setelah penemuan laser rubi, teknologi LiDAR mulai berkembang secara bertahap. Pada tahun 1962, Massachusetts Institute of Technology berhasil mengukur jarak bumi dan bulan menggunakan LiDAR, dan sejak itu nilai potensi LiDAR terus ditemukan oleh para ilmuwan. LiDAR pertama kali digunakan pada mobil dalam tantangan kendaraan tak berawak, dan sejak itu, LiDAR yang dipasang di kendaraan telah berkembang pesat di bidang mengemudi cerdas.
Sesuai dengan namanya, LiDAR merupakan radar yang bekerja pada pita frekuensi optik. Ini adalah sistem radar yang mendeteksi lokasi, kecepatan, dan jumlah karakteristik target lainnya dengan memancarkan sinar laser. Proses kerjanya adalah pertama-tama memancarkan sinyal pendeteksi gelombang elektromagnetik pada pita frekuensi optik ke arah objek target, kemudian membandingkan sinyal yang diterima yang dipantulkan dari target, yaitu sinyal gelombang yang sama, dengan sinyal yang ditransmisikan, dan melakukan pemrosesan yang sesuai. untuk memperoleh lokasi target, keadaan gerak dan informasi karakteristik lainnya, sehingga mewujudkan deteksi dan identifikasi target. Jarak deteksi maksimumnya mencapai 200 meter. Dibandingkan dengan radar gelombang milimeter, LiDAR dapat memperoleh karakteristik bentuk tiga dimensi dari rintangan selain lokasi dan kecepatan rintangan. Oleh karena itu, LiDAR juga dapat melakukan pemodelan tiga dimensi lingkungan kendaraan dan mengidentifikasi berbagai hambatan dinamis dan statis.
Teknologi LiDAR diakui secara internasional sebagai landasan teknologi berkendara cerdas. Untuk memperoleh hasil pengujian yang lebih baik, sistem optik LiDAR telah menjadi pusat penelitian. LiDAR dapat memberikan informasi lingkungan yang kaya, yang juga sangat meningkatkan kemampuan menghindari rintangan otomatis dalam berkendara cerdas. LiDAR juga merupakan metode deteksi canggih yang menggabungkan teknologi laser dengan teknologi deteksi fotolistrik modern. Hal ini dapat dibagi menjadi sistem transmisi, sistem penerima, sistem pemindaian dan pemrosesan informasi.
Laser sebagai sistem transmisinya umumnya terdiri dari laser karbon dioksida, laser semikonduktor, laser padat dengan panjang gelombang yang dapat disetel dan beberapa unit ekspansi sinar optik; sistem penerima umumnya menggunakan teleskop dan berbagai bentuk detektor fotolistrik, seperti tabung fotomultiplier, fotodioda semikonduktor, fotodioda longsoran, perangkat pendeteksi multi-elemen inframerah dan cahaya tampak. LiDAR menggunakan dua mode kerja: pulsa atau gelombang kontinu. Metode pendeteksiannya dapat dibagi menjadi hamburan Mie, hamburan Rayleigh, hamburan Raman, hamburan Brillouin, fluoresensi, Doppler, dan radar laser lainnya sesuai dengan prinsip pendeteksian yang berbeda.
Jadi bagaimana LiDAR mencapai pengukuran jarak? Kita tahu bahwa bagian terpenting dari pengukuran jarak LiDAR adalah proses emisi dan refleksi laser. Kemudian, jarak sasaran dapat dihitung dengan mengukur waktu spesifik proses tersebut, yaitu waktu terbang laser. Kemudian, menurut sinyal emisi dari laser yang berbeda, dapat dibagi menjadi rentang laser pulsa dan rentang laser fase.
Rentang laser pulsa berarti LiDAR mencatat interval waktu antara emisi sinar laser yang dipantulkan oleh objek yang diukur dan diterima oleh penerima. Berdasarkan kecepatan cahaya yang diketahui, jarak yang diukur dapat dihitung. Hubungan perhitungan spesifiknya adalah sebagai berikut:
D=CT/2 (1)
Dimana: D adalah jarak deteksi; T adalah waktu penerbangan; C adalah kecepatan cahaya. Rentang laser fase melibatkan masalah modulasi amplitudo sinyal laser. Amplitudo cahaya termodulasi akan berubah secara berkala seiring waktu. Oleh karena itu, kita dapat mengukur perubahan fase emisi dan refleksi dari laser termodulasi untuk memperoleh informasi tentang waktu dan jarak. Radar laser berputar dengan kecepatan konstan pada kecepatan tertentu dan terus menerus memancarkan laser infra merah, sekaligus menerima sinyal laser dari titik refleksi, termasuk informasi seperti jarak, waktu dan sudut horizontal titik refleksi. Kami menggunakan beberapa pemancar untuk menyesuaikan dengan sudut vertikal yang berbeda, dan kemudian menggunakan data variabel ini untuk mendapatkan informasi lokasi titik refleksi yang sesuai. Kami mengumpulkan koordinat semua titik refleksi yang dikumpulkan oleh radar laser setelah berputar 360 derajat menjadi titik awan, dan kemudian kami dapat memperoleh informasi lingkungan menyeluruh.
Radar laser arus utama yang ada di pasaran sekarang memiliki banyak komponen dan pilihan teknis yang berbeda untuk setiap komponen, sehingga efek dan biayanya tentu saja berbeda. Menurut strukturnya yang berbeda, radar laser yang dipasang di kendaraan dapat dibagi menjadi radar laser berputar mekanis, radar laser semi-padat hibrida, dan radar laser solid-state sepenuhnya. Teknologi radar laser berputar mekanis relatif tradisional dan matang. Keunggulannya adalah dapat mencapai pemindaian bidang pandang horizontal 360 derajat terhadap lingkungan sekitar dan kemampuan jangkauannya yang relatif jauh. Namun, peralatannya berukuran besar, dan perakitan serta debuggingnya relatif rumit. Biayanya tinggi dan siklus produksinya panjang. Masa pakai komponen mekanis juga sulit untuk memenuhi persyaratan tingkat otomotif. Radar laser solid-state hibrid sebagian besar adalah radar laser MEMS (cermin getaran mikro), dan radar laser solid-state sebagian besar adalah Flash (array lampu sorot) dan OPA (array bertahap optik). Diantaranya, radar laser MEMS memiliki keunggulan ukurannya yang kecil, biaya rendah, dan produksi massal yang mudah, menjadikannya produk teknologi yang paling banyak digunakan untuk kendaraan otonom saat ini.
Faktanya, mengandalkan radar laser saja masih jauh dari cukup untuk mencapai pengemudian yang cerdas. Saat kendaraan tak berawak menghadapi kondisi jalan yang kompleks, diperlukan sejumlah besar sensor untuk mengumpulkan dan memproses kondisi jalan secara real-time secara terpusat sehingga kendaraan dapat melakukan analisis komprehensif untuk mengambil keputusan. Tentu saja, satu jenis sensor yang sama tidak dapat memenuhi kebutuhan kendaraan tak berawak untuk analisis informasi kondisi jalan. Semakin kompleks lingkungan jalan, semakin banyak jenis sensor yang dibutuhkan dengan kelebihannya masing-masing.
Perangkat keras penggerak otonom tingkat L2 saat ini sebagian besar mengadopsi desain yang terdiri dari kamera, radar gelombang milimeter, dan radar ultrasonik. Diantaranya, kelebihan komponen kamera adalah dapat mengidentifikasi hambatan jalan dengan jelas, namun kamera justru terpengaruh oleh intensitas cahaya; radar ultrasonik adalah radar pembalik yang banyak kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Jarak pengukurannya pendek dan mudah dipengaruhi oleh cuaca; Radar gelombang milimeter memiliki kemampuan yang kuat dalam menembus asap, sehingga dapat menutupi kekurangan kamera dengan baik, dan lebih banyak digunakan dalam pemantauan titik buta dan bantuan pergantian jalur. Meskipun dapat bekerja di lingkungan dengan cahaya terang dan dapat beradaptasi dengan kondisi cuaca yang relatif buruk, akurasi penilaiannya akan lebih buruk.
Oleh karena itu, LiDAR dapat mendeteksi garis spesifik, jarak, dan informasi hambatan lainnya dengan lebih akurat, dan secara umum tidak akan salah menilai atau melewatkan hambatan di depan kendaraan. Jarak deteksi efektif LiDAR juga lebih jauh dibandingkan dua sebelumnya. Secara teori, jarak deteksi yang cukup jauh dapat memberikan waktu reaksi yang lebih lama bagi pusat pemrosesan informasi kendaraan.
Alamat kami
B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Distrik Xihu
Nomor telepon
0086 181 5840 0345
info@brandnew-china.com
