激光雷達,即光探測與測量,是一種集激光,全球定位系統(GPS)和慣性導航系統(INS)三種技術于一身的系統,用于獲得數據并生成精確的DEM(數字高程模型)。從工作原理上講,與微波雷達沒有根本的區別,但相對于微波雷達,具有分辨率高、隱蔽性好、抗有源干擾能力強、低空探測性能好、體積小質量輕等特點。
隨著激光技術的不斷發展與普及,激光雷達的應用領域也越來越多,無人駕駛汽車、無人駕駛飛機、3D打印、VR/AR等領域都可以看到它的身影。
無人駕駛汽車
激光雷達在無人駕駛汽車上的應用已經不是什么新聞了,激光雷達又被稱為無人駕駛的眼睛。無人駕駛是近幾年非常熱門一門技術,目前,無人駕駛汽車是通過車載傳感系統感知道路環境,自動規劃行車路線并控制車輛到達預定目標的智能汽車。
激光雷達是怎么幫汽車識別路口與方向呢?激光雷達使用的技術是飛行時間,就是根據激光遇到障礙物后的折返時間,計算目標與自己的相對距離。激光光束可以準確測量視場中物體輪廓邊沿與設備間的相對距離,這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出3D環境地圖,精度可達到厘米級別,從而提高測量精度。
無人駕駛飛機
無人駕駛技術可不只是在汽車上大有用途,未來無人駕駛飛機也會出現,這聽起來是不是很酷炫!它是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。機上無駕駛艙,但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設備。地面、艦艇上或母機遙控站人員通過雷達等設備,對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測和數字傳輸。可在無線電遙控下像普通飛機一樣起飛或用助推火箭發射升空,也可由母機帶到空中投放飛行。
而在無人駕駛飛機上,車載雷達也至關重要。機載激光雷達是一種安裝在飛機上的機載激光探測和測距系統,可以量測地面物體的三維坐標。早在上世紀七十年代,由美國航天局研發,LIDAR測繪技術空載激光掃瞄技術開始了發展,并且速度飛快,約在1995年開始商業化。
3D打印
近年來,3D打印備受關注,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印作為前沿性、先導性的智能制造技術,將引領傳統生產方式和生產工藝的變革,有望成為推動新一輪工業革命的源動力。
在3D打印里面,也有用到激光雷達的地方,如很火的Printoptical3D打印技術本質上是一種“從CAD設計到光學部件”的一站式技術,其打印出來的光學部件不需要進行像拋光、研磨和著色這樣的后處理。這種技術主要基于成熟的寬幅工業噴墨打印設備,通過紫外線固化的透明聚合物液滴噴射出來,然后被集成在打印頭上的強紫外線燈固化,最終可以形成各種各樣的幾何形狀,激光雷達在這里面扮演者測量、監控等角色。
VR/AR
VR/AR也是近幾年火起來的,市場前景可觀。VR一體機、智能眼鏡等產品已經面市,AR眼鏡、AR頭顯的應用也是非常之廣。