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「汽车」【牛车实验室】趣味解读毫米波雷达/激光雷达 自动驾驶的“电子眼”( 二 )


「汽车」【牛车实验室】趣味解读毫米波雷达/激光雷达 自动驾驶的“电子眼”
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激光雷达的工作原理与雷达相近 ， 以激光作为信号源 ， 由激光器发射出的脉冲激光 ， 打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上 ， 引起散射 ， 一部分光波会反射到激光雷达的接收器上 ， 根据激光测距原理计算 ， 就得到从激光雷达到目标点的距离 ， 脉冲激光不断地扫描目标物 ， 就可以得到目标物上全部目标点的数据 ， 用此数据进行成像处理后 ， 就可得到精确的三维立体图像 。
「汽车」【牛车实验室】趣味解读毫米波雷达/激光雷达 自动驾驶的“电子眼”
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激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没什么区别 ， 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 ， 可由反射光的多普勒频移来确定 ， 也可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 。
「汽车」【牛车实验室】趣味解读毫米波雷达/激光雷达 自动驾驶的“电子眼”
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虽然精度高稳定性强 ， 但激光雷达通过发射光束进行探测 ， 所以探测范围窄 ， 光束受遮挡后就无法正常使用 ， 因此在雨雪雾霾天 ， 沙尘暴等恶劣天气不能开启受环境影响很大 ， 没有穿透能力 。 探头必须完全外露才能达到探测效果 ， 对于安装车辆来说影响车辆外形美观 。
总结毫米波雷达和激光雷达之区别
毫米波雷达从上世纪起就已在高档汽车中使用 ， 技术相对成熟 。 毫米波的波长介于厘米波和光波之间 ， 因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点 ， 且其引导头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点 。 毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强 ， 相比于激光雷达是大优势 。 毫米波雷达的缺点也十分直观 ， 探测距离受到频段损耗的直接制约 ， 想要探测的远就必须使用高频段雷达 ， 也无法感知行人且对周边所有障碍物无法进行精准的建模 。
「汽车」【牛车实验室】趣味解读毫米波雷达/激光雷达 自动驾驶的“电子眼”
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激光雷达主要是通过发射激光束来探测周围的环境 ， 车载激光雷达普遍采用多个激光发射器和接收器 ， 建立三维点云图达到实时环境感知的目的 。 目前传统激光雷达技术已经很成熟 ， 而固态激光雷达和混合固态激光雷达尚处于起步阶段 ， 因此各企业当前在自动驾驶汽车使用的激光雷达多以机械式激光雷达为主 。 激光雷达的优势在于其探测范围更广 ， 探测精度更高 。 但是缺点也很明显：在雨雪雾等极端天气下性能较差、采集的数据量过大、成本太高 。
二者虽然自身都有着不同的优缺点 ， 单独工作也很难完成自动驾驶任务 ， 所以目前的自动驾驶车辆都是用两者结合 ， 既可以弥补对方的缺点 ， 还能节约成本 。


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