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雷达“无线电探测和测距”工作原理
各种雷达的具体用途和结构不尽相同,但基本形式是一致的,包括:发射机、发射天线、---、接收天线,处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。
雷达所起的作用跟眼睛和耳朵相似,当然,它不再是大自然的杰作,同时,它的信息载体是无线电波。 事实上,不论是可见光或是无线电波,在本质上是同一种东西,都是电磁波,在真空中传播的速度都是---c,差别在于它们各自的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。
测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,蚌埠激光测距定标板,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和---目标。测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束,通过测量仰角靠窄的仰角波束,从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。
测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以---传播,据此就能换算成雷达与目标的距离。
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多线激光雷达和单线激光雷达区别
多线激光雷达是指同时发射及接收多束激光的激光旋转测距雷达,市场上目前有4线、8线、16 线、32 线、 64 线和128线之分,多线 可以识别物体的高度信息并获取周围环境的3d扫描图,主要应用于无人驾驶领域。
在无人驾驶领域,多线激光雷达主要有以下两个作用:
3d建模及环境感知:通过多线激光雷达可以扫描到汽车周围环境的3d模型,运用相关算法对比上一帧及下一帧环境的变化,能较为容易的检测出周围的车辆及行人。
slam定位加强:同步建图(slam)是其另一大特性,通过实时得到的全局地图与---地图中的特征物进行比对,能加强车辆的定位精度并实现自---航。
目前,用于无人驾驶的激光雷达多集中于国外,包括美国的velodyne、quanegy以及德国的ibeo品牌等。以velodyne为首的多线激光雷达价格昂贵,均在万元(美元)级别以上,一般车企难以承受如此高昂的价格。
相比来说,单线激光雷达成本就低的多,单线激光雷达是指激光源发出的线束是单线的雷达,目前主要应用于机器人领域,以服务机器人居多,可以帮助机器人---障碍物,其扫描速度快、分辨率强、---性高, 相比多线激光雷达,单线激光雷达在角频率及灵敏度上反应更快捷,所以,在测试周围障碍物的距离和精度上都。但单线雷达只能平面式扫描,不能测量物体高度,当前主要应用于我们常见的扫地机器人、送餐机器人、及酒店等服务机器人身上。
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激光雷达
有别于无人驾驶领域的多线激光雷达,我国用于机器人领域的单线激光雷达已较为成熟,以深圳---技术为代表的单线激光雷达已能达到50米的测量半径,同时,可以有效避免环境光与强日光的干扰,在室内外均能稳定使用,除此之外,其机身超薄,无人驾驶激光测距定标板,小巧轻便,50%激光测距定标板,可适用更多场景的应用。
激光雷达基本的工作原理与无线电雷达没有区别,即由雷达发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,可以由反射光的多普勒频移来确定,智能码头激光测距定标板,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这也是直接探测型雷达的基本工作原理。
总的来说,激光雷达的应用场景更为复杂,对性能的要求更高,但其价格昂贵,是大多数企业难以承受的。相比来说,无线激光雷达的结构更为简单,成本也---,更容易满足服务机器人的使用需求,在距离及精度上。
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