激光雷达行业研究报告

激光雷达行业研究报告
激光雷达行业研究报告

激光雷达技术的应用现状及应用前景

光电雷达技术 课程论文 题目激光雷达技术的应用现状及应用前景

专业光学工程 姓名白学武 学号2220140227 学院光电学院 2015年2月28日 摘要:激光雷达无论在军用领域还是民用领域日益得到广泛的应用。介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类,介绍了它们的研究进展和发展现状,以及应用现状和发展前景。 引言 激光雷达是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的T作原理相似,它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)等信息,实现对飞机、导弹等目标的探测、跟踪和识别。 激光雷达可以按照不同的方法分类。如按照发射波形和数据处理方式,可分为脉冲激光雷达、连续波激光雷达、脉冲压缩激光雷达、动目标显示激光雷达、脉冲多普勒激光雷达和成像激光雷达等:根据安装平台划分,可分为地面激光雷达、机载激光雷达、舰载激光雷达和航天激光雷达;根据完成任务的不同,可分为火控激光雷达、靶场测量激光雷达、导弹制导激光雷达、障碍物回避激光雷达以及飞机着舰引导激光雷达等。 在具体应用时,激光雷达既可单独使用,也能够同微波雷达,可见光电视、

红外电视或微光电视等成像设备组合使用,使得系统既能搜索到远距离目标,又能实现对目标的精密跟踪,是目前较为先进的战术应用方式。 一、激光雷达技术发展状况 1.1关键技术分析 1.1.1空间扫描技术 激光雷达的空间扫描方法可分为非扫描体制和扫描体制,其中扫描体制可以选择机械扫描、电学扫描和二元光学扫描等方式。非扫描成像体制采用多元探测器,作用距离较远,探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同,能够减小设备的体积、重量,但在我国多元传感器,尤其是面阵探测器很难获得,因此国内激光雷达多采用扫描工作体制。 机械扫描能够进行大视场扫描,也可以达到很高的扫描速率,不同的机械结构能够获得不同的扫描图样,是目前应用较多的一种扫描方式。声光扫描器采用声光晶体对入射光的偏转实现扫描,扫描速度可以很高,扫描偏转精度能达到微弧度量级。但声光扫描器的扫描角度很小,光束质量较差,耗电量大,声光晶体必须采用冷却处理,实际工程应用中将增加设备量。 二元光学是光学技术中的一个新兴的重要分支,它是建立在衍射理论、计算机辅助设计和细微加工技术基础上的光学领域的前沿学科之一。利用二元光学可制造出微透镜阵列灵巧扫描器。一般这种扫描器由一对间距只有几微米的微透镜阵列组成,一组为正透镜,另一组为负透镜,准直光经过正透镜后开始聚焦,然后通过负透镜后变为准直光。当正负透镜阵列横向相对运动时,准直光方向就会发生偏转。这种透镜阵列只需要很小的相对移动输出光束就会产生很大的偏转,透镜阵列越小,达到相同的偏转所需的相对移动就越小。因此,这种扫描器的扫

雷达行业分析报告

雷达行业分析报告四创电子

目录 一、公司简介:中国重要的雷达生产企业 (3) 二、雷达、电子产品行业内优势明显 (4) 1、雷达产品有很大增长空间 (6) (1)气象雷达产品市场还在扩张 (7) (2)航管雷达受益于机场扩建改造 (11) 2、广电产品的受益无线通讯和卫星电视事业的蓬勃发展 (15) 3、公共安全产品 (17) 三、大股东技术实力雄厚 (17) 1、爱立眼预警机(Erieye) (20) 2、空警200预警机 (22) 四、盈利预测 (24)

一、公司简介:中国重要的雷达生产企业 安徽四创电子股份有限公司成立于2000年8月,位于合肥国家级高新技术产业开发区,是以中国电子科技集团公司第38所为主要发起人,联合中国物资开发投资总公司、中国电子进出口总公司等共同发起设立,以气象电子、通信导航、广播电视、公共安全等领域产品的开发、生产和销售为一体的软件企业和高科技上市公司。四创电子直接控股股东是华东电子工程研究所(38所),最终控制人是中国电子科技集团,2011年公司总股本1.18亿,收入10亿,净利润4796万,EPS为0.41元。 华东所主要从事国土防空情报雷达、机载雷达、成像雷达等电子信息系统及其技术的研制、生产和集成,是我国雷达和电子信息系统研制生产的骨干单位之一,具有三十多年雷达研制和生产的专业经验,先后自主研制开发出我国第一部三坐标雷达、第一部全相参脉冲多普勒天气雷达、第一部抗反辐射导弹诱饵系统、第一部频扫体制三坐标雷达、第一个雷达数字稳定系统、第一个数字波束形成试验台、第一部S 波段集中式全固态发射机、第一套门阵列随机扫描显示器、第一个低相噪数字锁相频率源、世界上第一部稀布阵雷达试验系统等,在多项产品和技术上填补了国内空白,共取得科研成果1000 多项。

民用雷达行业调研分析报告

民用雷达行业调研分析报告 摘要—— 该民用雷达行业调研报告仅针对xx区域分析,时间2016-2017年度。 目前,区域内拥有各类民用雷达企业804家,从业人员40200人。截至2017年底,区域内民用雷达产值127821.19万元,较2016年110266.73万元增长15.92%。产值前十位企业合计收入56535.60万元,较去年48461.85万元同比增长16.66%。 ...... 当前,信息技术、新能源、新材料、生物技术等重要领域和前沿方向的革命性突破和交叉融合,正在引发新一轮产业变革,将对全球制造业产生颠覆性的影响,并逐渐改变着全球制造业的发展格局。特别是新一代信息技术与制造业的深度融合,将促进制造模式、生产组织方式和产业形态的深刻变革。以德国工业 4.0、美国工业互联网、新工业法国为代表,主要发达国家围绕建立制造竞争优势,加快在信息基础设施、核心技术产业、数据战略资产、以智能制造为核心的网络经济体系等方面进行战略部署,谋求在技术、产业方面继续领先优势,占据高端制造领域全球价值链的有利位置。这无疑将对我国产业

结构的升级带来挑战,但也给我国的制造业发展带来重要机遇。

第一章宏观环境分析 一、宏观经济分析 1、推动高质量发展,要按照党的十九大的要求,重点抓好决胜全面建成小康社会的防范化解重大风险、精准脱贫和污染防治三大攻坚战。防范化解重大风险,重点是防控金融风险。要服务于供给侧结构性改革这条主线,促进形成金融和实体经济、金融和房地产、金融体系内部的良性循环,使系统性风险得到有效防控;打好精准脱贫攻坚战,要瞄准特定贫困群众精准帮扶,向深度贫困地区聚焦发力。 2、今年以来,面对复杂多变的国内外形势,各地区各部门按照中央经济工作会议部署,坚持稳中求进工作总基调,贯彻落实新发展理念,以推进供给侧结构性改革为主线,有效推进各项工作,保持了经济发展稳中向好态势。上半年经济运行在合理区间,主要指标好于预期,城镇就业平稳增加,财政收入、企业利润和居民收入较快增长,质量效益回升。物价总体稳定。经济结构调整不断深化,消费需求对经济增长的拉动作用保持强劲,产业结构调整加快,过剩产能继续化解,适应消费升级的行业和战略性新兴产业快速发展,各产业内部组织结构改善。区域协同联动效应初步显现,“一带一路”建设、京津冀协同发展、长江经济带发展三大战略深入实施,脱贫攻坚战成效明

2020年智能交通系统激光雷达行业分析

2020年智能交通系统激光雷达行业分析 一、行业概况 (2) 二、行业竞争状况 (3) 1、SICK (4) 2、IBEO Automotive Systems GmbH (4) 3、Velodyne Lidar (4) 4、速腾聚创 (4) 5、禾赛科技 (5) 6、思岚科技 (5) 三、行业主要壁垒 (5) 1、技术与人才壁垒 (5) 2、资质壁垒 (6) 3、资金壁垒 (6) 4、品牌和客户资源壁垒 (7)

一、行业概况 智能交通系统(即ITS-Intelligent Transportation System)是将信息技术、计算机、数据通信、传感器、电子控制、自动控制、人工智能、运筹学等技术有效集成运用,对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方位以及交通建设管理全过程进行管控支撑,使交通系统在区域、城市各时空范围内具备感知、互联、分析、预测、控制等能力,以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行交流和管理水平。 智能交通行业是以智能交通系统为载体,智能交通服务为最终目标的、相互关联的增值活动企业个体所组成的企业群,其构成包括智能交通信息采集与处理设备制造商、智能交通信息服务集成商、智能交通信息服务提供商、智能交通信息通信网络运营商、智能交通信息服务和管理终端设备制造商及其软件系统开发商、交通工具生产商和政府管理部门等。其中,智能交通信息采集与处理设备是整个智能交通系统尤为重要的环节,智能交通信息采集与处理设备利用先进传感技术、电子控制技术、现代微波通信技术、嵌入式软硬件技术等,采集并处理交通基础数据,将信息按照一定的接口和编码规范输出给智能交通信息管理应用平台,为使用者和管理者提供应用依据,对智能交通系统和服务的质量起着先导作用。我国政府积极出台相关政策,快速促进智能交通行业发展。政府、行业和企业协力促进智能交通行业的技术革新、标准制定和产品研发。我国开展一系列的示范项目,

激光雷达行业研究报告

汽车产业链系列研究报告(一) ——激光雷达二零一八年四月 刘海涛

目录 一、行业概况 二、技术分析三、市场概况 四、企业概况

什么是智能设备 定义:具有感知、分析、推理、决策、控制功能的设备,是先进制造技术、信息技术和智能技术集成和深度融合。 环境感知系统计算处理系统控制执行系统

智能设备发展阶段 人的参与度有人→辅助→半自动→全自动环境复杂度封闭环境→结构化环境→非结构化环境任务复杂度单一简单任务→单一复杂任务→多任务数据处理 知识输入型专家系统→神经网络&机器学习 目前阶段 道路是结构化程度很高的非结构化环境

环境感知系统 环境感知系统智能传感器系统中唯一非人工输入视觉传感器位置传感器速度传感器 力觉传感器 触觉传感器 直观视觉:摄像头、高速相机 环境模式视觉(深度):3D激光雷达、双目摄像头激光测距、2D激光雷达、毫米波、超声波、GPS 惯性导航、陀螺仪、GPS…… 压力传感器…… 光学、电容、电阻、划觉 ……激光雷达凭借其探测距离远、精确度高的特点成为自动驾驶环境感知系统是最不可或缺的一个,但又因为其环境适应能力差等缺点注定了不能是唯一的一个。

三种传感器性能对比 激光雷达毫米波雷达摄像头 探测距离10106 可靠度825 行人判别8210 夜间模式10101 恶劣天气5103 细节分辨6110 ●激光雷达是三种环境感知传感器中综合性能最好 的一种,这也就决定了它是自动驾驶汽车等机器 人环境感知系统中不可或缺的一部分。 ●激光雷达在天气适应性和细节分辨上有明显短板, 因此绝不会是环境感知系统中唯一的传感器。

激光雷达与激光成像雷达

激光雷达与激光成像雷达 一、激光雷达与激光成像雷达 一、激光雷达与激光成像雷达 人通过感觉器官感知,认识外部世界的一切。用耳朵听音乐、话音、机器的轰隆声、钟声、铃声等一切通过声音传递的信息;用手感觉温度、物体的硬软以及物质的存在;用眼睛观察外部世界的形状、颜色、运动状态、速度、位置、识别物体的种类等等。人的眼睛之所以可以看见外部世界,是因为太阳光谱中的可见光照射在物体上反射的结果。那么除了“可见光谱”之外还存在别的“不可见的光谱”吗?事实上,广义的光谱按频段的不同,有大家所熟悉的电磁波、远红外、近红外、可见光、紫外光谱,而可见光谱区中,红色的光波长最长,紫色的波长最短。而且人们已经发现不同的物质辐射不同的谱线,在特定的条件下还可以只辐射某一单一波长的谱线,当其人们发现不可见光谱区中的单一的光谱谱线具有可贵的特性的时候,就力图去产生、开发、利用这种单一光谱谱线,由此产生了激光及用于不同场合的激光系统。 视觉引发人们的形象思维,眼睛从外界事物所获取的信息量大,直接而快速,是其他感觉器官所不能代替的,这也就是古人所说的“眼见为实”的深切内涵。正是因为这个道理,人们不愿受限于“可见光”的可见,而想去探求自然光条件下所看不见的东西,如想在漆黑的夜晚,去观察外部世界,就开发出了“夜视仪”。被动“红外热成像仪”也不是依赖于可见光的反射特性去观察变幻莫测的外部世界的,而是依赖于物体本身的热辐射,无论白天或黑夜都可以用以观察人类世界的一切,而且已经是超视距的。目前最新的热成像仪,1ms内热敏成像。红外成像高速测温用来检测来复枪,其射出的弹头在弹道上飞行速度为840m/s,弹头距枪口0.914 4m处的热成像还能分辨出弹头上不同部位摩擦热的温差。 遥感仪则可以依据物体本身的辐射谱线,包括电磁波段与红外光区,远距离成像,把肉眼原本看不见的自然变化,转化为可见,以照片的形式或屏幕显示的图像,甚至动态图像的形式展现出来,这就是当今人们感兴趣的可视化技术。人们力图从各个领域做这方面的研究和开发应用。 通过眼睛人们能够确定方向——定位,作为控制手的动作的依据,当然这是受限于“视距”之内的,通过望远镜可以延伸视距;但是“定位”的精度达不到人们通用目的需要,所谓“差之毫厘,失之千里”。雷达满足了远距离定位和精度的要求,雷达源于英文Radio Detection And Ranging的缩写RADAR,于1935年问世。 当其“激光”这种波长处于红外光谱波段的“激光光源”被研究出来之后,人们自然想到利用微米波段(红外光谱波段)的光波作为信息的载体去探测、获取其他手段难于探测、观测到的目标的信息。激光雷达研制成功后,相继激光成像雷达应运而生。激光雷达的英文名字“LADAR”是Laser Detection And Ranging的缩写。激光雷达的研究是从目标探测和测距入手的,早期(1962~1976年)的研究系统被称为光雷达(Optical RADAR),并命名为LIDAR(Light Detection And Ranging)。可以说军事应用对测量系统精确度的要求日

激光主动成像制导雷达的研究方向

激光主动成像制导雷达的研究方向 刘立宝1 蔡喜平2 乔立杰2 杨 洋2 (哈尔滨工业大学威海分校理学系1 威海 264209) (哈尔滨工业大学应用物理系2 哈尔滨 150001) 文摘:文中介绍了国外制导用激光成像雷达近年来的发展情况,总结提出了激光主动成像制导雷达的研究方向。CO2激光成像雷达系统效率高,大气传输性能好,信息处理技术成熟,易于实现高灵敏度外差探测和三维成像,曾经是主要的研究对象;固体激光雷达系统具有系统质量轻、价格低,探测器不需要制冷的独特优点正成为现在研究热点;二极管激光成像雷达体积小、造价低、寿命长、可靠性高、功耗低,可采用室温探测,有着很大的发展前途。 关键词: 激光雷达 成像 制导 R esearch of active im aging guiding lidar system Liu Libao1 Cai Xiping2 Qiao Lijie2 Yang Yang2 (Department of Science,Weihai Campus,Harbin Institute of Technology1, Weihai, China, 264209) (Department of Applied Physics,Harbin Institute of Technology2, Harbin, China, 150001) Abstract:In this paper,the latest development of imaging guiding lidar overseas is introduced, and the future of that is predicted.The CO2lidar system has the advantages of higher efficiency,bet2 ter transmission capability in air,more developed information processing technology,easy to actualize the coherent detection with high sensitivity,and3D imaging,so it has been the main object for study2 ing.For the special excellence of light weight,lower price,and detector without cooling,the solid imaging lidar system is now being a hot spot of research.With well outlook,the diode lidar system has got more characteristics than the systems before. K eyw ords: Lidar Imaging Guidance 1999206224收稿 1999212220修回作者简介:刘立宝 男 31岁 讲师 从事光学成像研究及教学工作。 第29卷第2期 红外与激光工程 2000年4月Vol.29No.2 Infrared and Laser Engineering A pr.2000

激光雷达在军事中的应用

激光雷达在军事中的应用 摘要:本文简要介绍激光雷达的特点、激光雷达探测的基本物理原理及其在军事领域的应用现状.Laser rader’s character was briefly introduced in this essay.Besides,its elementary physical fundamental was also introduced as well al its use from military field. 关键词:激光雷达;探测;军事应用 1引言 激光雷达是现代激光技术与传统雷达技术相结合的产物,由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式即为直接探测和外差探测。它像传统的微波雷达一样,由雷达向目标发射波束,然后接收目标反射回来的信号,并将其与发射信号对比,获得目标的距离、速度以及姿态等参数.但是它又不同于传统的微波雷达,它发射的不是微波束,而是激光束,使激光雷达具有不同于普通微波雷达的特点. 根据激光器的不同,激光雷达可工作在红外光谱、可见光谱和紫外光谱的波段上.相对于工作在米波至毫米波波段的微波雷达而言,激光雷达的工作波长短,是微波雷达的万分之一到千分之一,根据光学仪器的分辨率与波长成反比的原理,利用激光雷达可以获得极高的角分辨率和距离分辨率,通常角分辨率不低于0.1mrad ,距离分辨率可达0.1m , 利用多普勒效应可以获得10m / s 以内的速度分辨率.这些指标是一般微波雷达难以达到的,因此激光雷达可获得比微波雷达清晰得多的目标图像。 激光束的方向性好、能量集中,在20km 外,其光束也只有茶杯口大小,因而敌方难以截获,而且激光束的抗电磁干扰能力强,难以受到敌方有源干扰的影响. 由于各种地物回波影响,因而在低空存在微波雷达无法探测的盲区.而对于激光雷达,只有被激光照射的目标才能产生反射,不存在低空地物回波的影响,所以激光雷达的低空探测性能好.激光雷达体积小、重量轻,有的整套激光雷达系统的重量仅几十千克.例如为了适应海军陆战队的需要,美国桑迪亚国家实验室和伯恩斯公司都提出了手持激光雷达的设计方案.相对于重达数吨、乃至数十吨的微波雷达而言,激光雷达的机动性能显然要好得多. 任何事物都是一分为二的,激光雷达也有自身的缺陷.激光光束窄、方向性好,虽然表现出能量集中的优点,但不宜用作战场监视雷达搜索大空域.而且激光的传输受环境影响大,尤其是在雨、雪、雾的天气,激光在传输过程中的衰减更大.当然,激光在大气层外传输时不易衰减,有其得天独厚的优势.经过几十年的努力,科学家们趋利避害,已研制出多种类型的军用激光雷达.激光雷达在军事上可用于对各种飞行目标轨迹的测量。如对导弹对卫星的精密定轨等。激光雷达与红外、电视等光电设备相结合,组成地面、舰载和机载的火力控制系统对目标进行搜索、识别、跟踪和测量。由于激光雷达可以获取目标的三维图像及速度信息,有利于识别隐身目标。激光雷达可以对大气进行监测,遥测大气中的污染和毒剂,还可测量大气的温度、湿度、风速、能见度及云层高度。用激激光器作为辐射源的雷达。 2. 用干战场侦察的激光雷达 众所周知,普通的成像技术(如电视摄像、航空摄影及红外成像等)获得的场景图像都是反映被摄区域辐射强度几何分布的图像,而激光雷达可以通过采集方位角一俯冲角一距离一速度一强度等三维数据,再将这些数据以图像的形式显示出来,从而可产生极高分辨率的辐射强度几何图像、距离图像、速度图像等,因而它提供了普通成像技术所不能提供的信息. 例如美国桑迪亚国家实验库研制的一种激光雷达,激光器功率为120MW ,显示屏幕的像素为64

固态激光雷达研究进展

190218-1 DOI: 10.12086/oee.2019.190218 固态激光雷达研究进展 陈敬业,时尧成* 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江 杭州 310058 摘要:激光雷达可以高精度、高准确度地获取目标的距离、速度等信息或者实现目标成像,在测绘、导航等领域具有重要作用。本文首先介绍了从机械式向全固态过渡的微机械系统激光雷达解决方案;其次针对激光雷达全固态的发展需求,介绍了面阵闪光、相控阵激光雷达的基本原理和典型实现方法,从液晶、光波导材料等研究方向阐述相控阵激光雷达研究现状;最后总结了目前激光雷达存在的问题及不同的解决方案,并对未来发展趋势进行了展望。 关键词:激光雷达;微机电系统;闪光;光学相控阵 中图分类号:TN249 文献标志码:A 引用格式:陈敬业,时尧成. 固态激光雷达研究进展[J]. 光电工程,2019,46(7): 190218 Research progress in solid-state LiDAR Chen Jingye, Shi Yaocheng * State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China Abstract: Light detection and ranging (LiDAR) system can be used to capture the distances and speeds of the tar-gets with high resolution and high accuracy, and can also form imaging. It is important for the applications such as mapping, and navigation, et al. This paper introduces the LiDAR solution based on micro-electromechanical system (MEMS) is a transitional scheme from mechanical one to solid-state. Meanwhile, in terms of the requirement of sol-id-state, the principles of Flash and optical phased array LiDAR are introduced in this paper. At the same time, the miniaturization trend of LiDAR is presented with optical phased array based on liquid crystal (LC) and integrated optical waveguides. At last, the performances and open issues of the solutions for LiDAR are concluded and the development trends of LiDAR are summarized with outlook. Keywords: LiDAR; MEMS; Flash; optical phased array Citation: Chen J Y , Shi Y C . Research progress in solid-state LiDAR[J]. Opto-Electronic Engineering , 2019, 46(7): 190218 1 引 言 雷达技术作为人类感知世界的“眼睛”,具备对于 人类视觉范围以外、中远距离的环境感知的能力,在 现代军事和民用领域都扮演着重要的角色[1-4]。众所周 知的毫米波雷达、微波雷达、超声波雷达等传统技术发展历程较长,技术相对成熟,激光雷达(LiDAR)相比传统雷达的工作频段,光频段的波长较短,因而可以极大提高雷达的距离分辨力、角分辨力、速度分辨力, —————————————————— 收稿日期:2019-05-05; 收到修改稿日期:2019-06-06 基金项目:国家自然科学基金资助项目(11861121002) 作者简介:陈敬业(1993-),男,博士研究生,主要从事集成光电子器件的研究。E-mail :jingyechen@https://www.360docs.net/doc/72433450.html, 通信作者:时尧成(1981-),男,博士,教授,主要从事光通信、光互连、片上相控阵激光雷达、集成光电子器件的研究。 E-mail :yaocheng@https://www.360docs.net/doc/72433450.html,

成像激光雷达的无人机载技术探讨

成像激光雷达的无人机载技术探讨 发表时间:2018-03-21T16:26:32.870Z 来源:《基层建设》2017年第34期作者:胡亮闫小华刘凯 [导读] 摘要:作为一种主动成像激光雷达成像方法,在低光照条件下,在复杂背景条件下获得高分辨率的远程场景前景广阔。 天津市津典工程勘测有限公司天津 300222 摘要:作为一种主动成像激光雷达成像方法,在低光照条件下,在复杂背景条件下获得高分辨率的远程场景前景广阔。针对高压输电线路巡检周期长,工作强度大,不能保证检查结果的客观性和完整性的问题,无人机(uav)3 d激光雷达情报研究输电线路缺陷识别方法。方法首先采用自动分类方法,对走廊的三维点云进行重新采样和分类。其次,将数据自动划分为地面、植被、杆塔和导线等四类,并结合人工解释,确定低电源线、高速公路等类别;最后,根据国家网络的规定,提取出导线的安全缺陷和周围的地面。 关键词:成像激光雷达;无人机载;技术探讨 1前言 无人驾驶飞行器(uav),由无线电遥控设备或机载程序控制系统操作,已经发展了一个世纪。自20世纪80年代以来,随着航空、电子、信息、材料等技术的发展,无人机技术取得了长足的进步。无人机的使用在现代战争中得到了广泛应用,促使世界上许多国家以更大的热情发展和生产无人机。无人机(uav)的蓬勃发展和广泛应用取决于自身具有显著的优势:没有人员伤亡的风险,节省成本,使用无人机(uav)不考虑驾驶员因素。其次,电机性能良好,具有较强的生存能力,相无人飞行器(uav)轻量、体积小、机动能力强、易于使用、对使用环境要求低、着陆地点、具有较高的生存能力;第三,应用领域广泛,无人机(uav)在战场侦察等军事应用,战斗,攻击,建立其独特的位置在突如其来的灾难和紧急事件监测中发挥了重要作用,在航空摄影,地图测绘、环境监测、矿产资源勘探、动物保护和农业和许多其他应用程序变得越来越普遍在民事领域。 2成像激光雷达常见类型 成像激光雷达可分为扫描式、非扫描式和合成孔径三大类。扫描类型包括光学扫描类型和电子扫描类型。非扫描类型包括阵列检测,信号调制和条形管,激光照明是工作时间的要求,因此也被称为闪光类型或照明。非扫描激光检测成像可以基于雪崩光电二极管(APD)等多种阵列探测器,并结合距离选择或各种信号调制方法。条纹是一种真空管光电成像装置,基于瞬态光学工作中的弱信号测量原理,应用于激光雷达系统,可以实现宽场、高帧频、高距离分辨率成像,以探测水下目标。合成孔径激光雷达在工作波长上的某些情况下,系统光阑的空间分辨率随距离的增大而减小,使用合成孔径雷达工作原理,实现高分辨率成像激光探测远距离。如果激光雷达不移动,目标移动,则是反合成孔径激光雷达。 3成像激光雷达主要研究进展 3.1扫描型成像激光雷达 扫描成像激光雷达技术相对成熟,其产品已应用于工业建模、遥感、测绘等领域。该原理是基于APD单元探测器,类似于光束指向一个受控制的窄场激光测距仪。传输和接收光路可与光学孔径共享,以压缩系统结构,但需要解决串扰问题。光束扫描模式有两种类型:光扫描(机械运动)和电子扫描(非机械)。系统工作时,狭窄的激光束在给定区域逐点扫描,接收回波,并记录每个相应的扫描角度和时间信息,扫描角点的位置和距离,采集、处理、显示,在一定的顺序对形成扫描区域的三维图像。 3.2固定成像激光雷达 非扫描成像激光雷达阵列探测器的成像速度和高帧频、大视场、体积小的优点,因为没有束扫描,系统大大简化,减少了体积,低质量,与此同时,激光脉冲重复率和低光束准直发射和接收之间的需求。但由于发射的激光照射整个成像检测区域,并接收激光应均匀分布在阵列探测器检测单元,所以发射(或接收)梁均质化处理,这在一定程度上,降低激光的发射峰,没有充分利用激光强度。非扫描成像激光雷达常用的距离选通技术,变换的空间扫描目标时域扫描,只有当激光回波脉冲探测器选通工作,同时抑制后向散射的影响激光大气传输领域,为目标的距离信息和辅助系统。甚至一些系统也特别添加了一个测距通道来精确地设置距离和宽度。 3.3合成孔径激光雷达 直接安装在飞机以恒定速度,其光学传输/接收天线阵列,合成孔径激光雷达使用相对目标运动,实际尺寸较小的等效大孔径天线孔径天线,从而打破光学孔径衍射极限的限制,实现高空间分辨率,成像激光在很长一段距离。如果目标在移动,则可以暂停直升机,利用逆合成孔径技术实现目标激光成像。合成孔径激光雷达的动态范围在微动目标检测中具有明显的优势。目前国内外尚未进入工程应用阶段,需要进行进一步的研究。 4无人机载总体设计考虑 在长距离、高分辨率、轻量化、低功耗、高实时性和人眼安全性的基础上,国外机载三维成像激光雷达的发展特性,这也是无人机(uav)负载的发展方向。麻省理工学院林肯实验室开发了创——我,Gen - II,Gen - III和加强版的机载三维成像探测系统,DARPA的高隐身目标识别进行了高分辨率成像的小型机载激光三维成像传感器(拼图)的研究和开发,其设备的大小和性能类似于中小型无人机(uav)负载要求。原则上说,各种成像激光雷达很可能适用于无人机(uav),但技术系统的具体选择主要来自于应用需求、技术成熟度和平台适应性。 4.1总体结构形式 无人驾驶飞行器成像激光雷达通常用于查看、降低或侧视,并以某一瞬时视场(或扫描场)成像某一区域。为了避免机体的振动或振动,一般系统结构包括一个陀螺仪稳定平台,以维持视轴的稳定性,而定位或调距可用于图像不同的方向。小系统可以被制成一个整体、插件或隐藏(到)光学窗口的安装,否则可以制造裂变结构,只有激光发射和接收光学部件安装在陀螺稳定平台上。 4.2采用扫描成像体制实现远距离激光成像 扫描激光雷达系统适用于成像探测距离,但不快速。窄激光系统的工作原理,使用光机或电子扫描激光区域逐点测量的发射和接收,通过激光脉冲飞行时间(TOF)获得目标距离,根据机载INS / GPS导航,飞机平台的运动和姿态参数和激光扫描角目标方位和仰角,距离三维坐标,最后通过数据处理和相应的算法来获得三维图像的目标或区域进行测试。 4.3高帧频激光成像是通过非扫描成像系统实现的 基于阵列探测器的非扫描成像激光雷达适用于高帧频成像。利用衍射光谱法,将激光束分割成一个细束阵列,就像探测器阵列的元素

激光雷达原理

激光雷达原理 -------读书笔记 99121-19 邓洪川 一.概念: “雷达”(Radio Detection and Range,Radar)是一种利用电磁波探测目标位置的电子设备.电磁波其功能包括搜索目标和发现目标;测量其距离,速度,角位置等运动参数;测量目标反射率,散射截面和形状等特征参数。 传统的雷达是微波和毫米波波段的电磁波为载波的雷达。激光雷达以激光作为载波.可以用振幅、频率、相位和振幅来搭载信息,作为信息载体。 激光雷达利用激光光波来完成上述任务。可以采用非相干的能量接收方式,这主要是一脉冲计数为基础的测距雷达。还可以采用相干接收方式接收信号,通过后置信号处理实现探测。激光雷达和微波雷达并无本质区别,在原理框图上也十分类似,见下图 微波雷达 激光雷达 激光雷达由发射,接收和后置信号处理三部分和使此三部分协调工作的机构组成。激光光速发散角小,能量集中,探测灵敏度和分辨率高。多普勒频移大,可以探测从低速到高速的目标。天线和系统的尺寸可以作得很小。利用不同分子对特定波长得激光吸收、散射或荧光特性,可以探测不同的物质成分,这是激光雷达独有的特性。 目前,激光雷达的种类很多,但是按照现代的激光雷达的概念,常分为以下几种: (1)按激光波段分,有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达。 (2)按激光介质分,有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵 浦固体激光雷达等。 (3)按激光发射波形分,有脉冲激光雷达、连续波激光雷达和混合型激光雷达等。

(4) 按显示方式分,有模拟或数字显示激光雷达和成像激光雷达。 (5) 按运载平台分,有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光 雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。 (6) 按功能分,有激光测距雷达、激光测速雷达、激光测角雷达和跟踪雷达、激光成像 雷达,激光目标指示器和生物激光雷达等。 (7) 按用途分,有激光测距仪、靶场激光雷达、火控激光雷达、跟踪识别激光雷达、多 功能战术激光雷达、侦毒激光雷达、导航激光雷达、气象激光雷达、侦毒和大气监测激光雷达等。 激光雷达的波长比微波断好几个数量级,又有更窄的波束。因此,于微波雷达相比,激光雷达具有如下优点: (1) 角分辨率高,速度分辨率高和距离分辨率高。采用距离-多普勒成像技术可 以得到运动目标的高分辨率的清晰图象。 (2) 抗干扰能力强,隐蔽性好;激光不受无线电波干扰,能穿越等离子鞘,低 仰角工作时,对地面多路径效率不敏感。激光束很窄,只有在被照射的那一点,那瞬间,才能被接收,所以激光雷达发射的激光被截获的概率很低。 (3) 激光雷达的波长短,可以在分子量级上对目标探测。这是微波雷达无能为 力的。 (4) 在功能相同的情况下,比微波雷达体积小,重量轻。 当然,激光雷达也有如下缺点: (1) 激光受大气及气象影响大。大气衰减和恶劣天气使作用距离降低。此外, 大气湍流会降低激光雷达的测量精度。 (2) 激光束窄,难以搜索目标和捕获目标。一般先有其他设备实施大空域、 快速粗捕目标,然后交由激光雷达对目标进行精密跟踪测量。 二.激光雷达作用距离方程 激光和微波统属电磁波,激光雷达作用距离方程的推导与微波雷达的推导是相似的。从微波雷达作用距离方程可以导出激光雷达方程: Sys Atm T T R D R R G P P ηηππδπ???=4442 2 2 式中,P R 是接收激光功率(W );P T 发射激光功率(W );G T 是发射天线增益;σ是目标散 射截面;D 是接收孔径(m );R 是激光雷达达到目标的距离(m );ηAtm 是单程大气传输系数;ηSys 是激光雷达的光学系统的传输系数。定义A R =πD 2是有效接收面积(m 2).式中还有: 24T T G θ π = 其中 D K a T λ θ= 两式中,θT 是发射激光的带宽;λ是发射激光的波长;K a 是孔径透光常数。 经过整理,式(1)变为

最新激光雷达行业市场调研分析报告

激光雷达行业市场调研分析报告

目录 1.主动安全加码,高精度的激光雷达是实现高级别自动驾驶的关键 (4) 1.1主动安全加码,智能驾驶发展趋势明朗 (4) 1.2激光雷达与同类传感器相比在测距及分辨精度表现优异,是实现高级别自动驾驶的关键 (7) 2.激光雷达的需求拉动主要来源于自动驾驶 (13) 2.1激光雷达是一种用于精确获得三维位置信息的传感器 (13) 2.2激光雷达是产业链的核心,下游应用于测绘和导航 (13) 2.3激光雷达发展瓶颈短期内在于成本,长期在于无人车产业的发展 (16) 2.4固态激光雷达是解决高昂成本和极端环境适应的方案 (16) 2.5激光雷达是全球化的市场,中短期供不应求,2030年智能驾驶用激光雷达预计空间180亿美元, 复合增速超50% (18) 3.激光雷达进入壁垒高,率先低价量产企业将占据车企合作入口 (19) 3.1激光雷达企业普遍处于创业阶段,技术、资金成为进入壁垒 (19) 3.2国外企业具有先发优势,Velodyne、Ibeo和Quanergy走在前沿,国内企业旋转式技术已经成熟. 21 3.3率先量产低价产品的企业将占据与车企的合作入口 (25)

图表目录 图表1 自动驾驶汽车与人类驾驶每百万公里发生事故数量对比 (4) 图表2 2018版C-NCAP试验项目和加分项目 (5) 图表3 2018版C-NCAP中ESC和AEB配置系数 (5) 图表4 2018版C-NCAP中主动安全的评分权重占15% (5) 图表5 2018版C-NCAP星级划分要求及各部分最低得分率要求 (6) 图表6 互联网公司在无人驾驶领域的布局 (6) 图表7 传统车企在无人驾驶领域的布局 (6) 图表8 部分通过外延收购方式切入智能汽车产业链的公司 (7) 图表9 不同位置传感器技术对比图 (8) 图表10 SAE的自动驾驶分级图 (8) 图表11 《技术路线图》中智能汽车发展规划 (9) 图表12 全面感知是智能网联汽车发展的基础 (10) 图表13 视觉传感与雷达传感的ADAS应用及优劣势 (10) 图表14 各类传感器在不同ADAS功能中的适用性 (11) 图表15 Bosch公司自动驾驶传感器配置方案 (11) 图表16 BOSCH车身外围传感器及功能 (12) 图表17 各类传感器的市场发展趋势预测 (12) 图表18 激光雷达测量技术示意图 (13) 图表19 激光雷达产业链示意图 (14) 图表20 测量型激光雷达和导航型激光雷达的对比 (14) 图表21 汽车主动安全路线图 (15) 图表22 机械旋转式激光雷达实物图 (17) 图表23 固态式与机械旋转式激光雷达对比图 (18) 图表24 国内外激光雷达主要参与者一览 (20) 图表25 德尔福无人车配4台S3固态激光雷达 (21) 图表26 谷歌、百度无人车配Velodyne激光雷达 (21) 图表27 Velodyne 64/32/16线激光雷达 (22) 图表28 Ibeo的Lux和miniLux激光雷达 (23) 图表29 Quanergy的固态激光雷达S3 (23) 图表30 主流激光雷达的产品及应用 (24) 图表31 国内外激光雷达生产厂商技术发展天梯图 (25)

2018年智能驾驶激光雷达行业分析报告

2018年智能驾驶激光雷达行业分析报告 2018年1月

目录 一、激光雷达(LiDAR):竞争激烈的前沿科技产品,2018年是量产车使用激光雷达元年 (4) 1、2018新款奥迪A8将搭载激光雷达,实现L3级自动辅助驾驶 (4) 2、谷歌兄弟公司Waymo即将推出无司机的士服务,搭载激光雷达 (5) 3、百度宣布和金龙合作的无人车2018年7月量产 (6) 4、Velodyne 2017年11月推出VLS-128TM,设立高性能激光雷达行业标杆 . 7 5、Innovusion 300线激光雷达发布,分辨率可以和相机比拟 (7) 6、业界首款能够量产的3D固态激光雷达芯片LeddarCore LCA2将在CES 2018 展出 (8) 二、激光雷达是高级别自动驾驶(L4和L5)必须装置 (9) 1、无人驾驶技术逐渐成熟,将成为汽车产业业绩爆发点 (9) 2、无人驾驶技术需要不同种类传感器互相配合 (11) 3、激光雷达是无人驾驶必需设备 (16) 4、激光雷达应用痛点:价格和体积问题将很快得到解决 (18) 三、激光雷达硬件竞争:价格、体积和芯片 (19) 1、Velodyne作为行业龙头,其机械旋转式激光雷达是无人车研发测试首选 (20) 2、Velodyne混合固态式激光雷达,降低成本同时提高设备可靠性 (22) 3、Quanergy固态激光雷达横空出世,产品体积和价格有望大大缩小 (23) 4、LeddarTech公司提出全新固态激光雷达概念----闪烁式(flash)激光雷达 (24) 5、Ibeo的SCALA激光雷达实现量产,可以满足自动辅助驾驶(ADAS)需求 (26) 6、光电探测器等核心器件,助力激光雷达应用 (27)

激光雷达行业调研分析报告

激光雷达行业调研分析报告 摘要—— 该激光雷达行业调研报告仅针对xx区域分析,时间2016-2017年度。 目前,区域内拥有各类激光雷达企业988家,从业人员49400人。截至2017年底,区域内激光雷达产值185512.04万元,较2016年168005.83万元增长10.42%。产值前十位企业合计收入90729.44万元,较去年78472.10万元同比增长15.62%。 ...... 从实践看,传统的产品仍可以通过持续创新,不断开拓市场。全球造船业遭遇“寒潮”,大家都说“船大掉头慢”,大部分船企半路“抛锚”,而我市仍有造船厂“顶住风浪”接到订单,造出数万吨巨轮逆势远航,其成功关键在于优化技术、强化质量,捕捉细化后的市场。“四换”工程特别强调“机器换人”、技术创新,它不仅给企业换出空间、节省资源、提高效率,还能提高品质、增加利润、赢得市场。各地要乘贯彻落实全国科技创新大会精神的东风,抓紧进行智能化和互联网化的科技改革,将新一代信息技术与制造业深度融合,有针对性地突破现阶段我市制造业发展中的技术瓶颈和薄弱环节,把转

型升级往纵深推进。

第一章宏观环境分析 一、宏观经济分析 1、今年以来,中央从经济发展进入新常态的科学判断出发,坚持战略定力,保持宏观政策连续性和稳定性,创新调控思路和方式,推出一系列稳定增长、培育新动力、深化改革开放的重大举措,在错综复杂的国际国内经济形势下,实现了经济社会持续稳定发展,这是非常不容易的。前3个季度,国内生产总值同比增长7.4%,增速虽然放缓,但实际增量依然可观,在全球名列前茅。更重要的是,结构调整出现积极变化,服务业增长势头显著,内需不断扩大,社会托底工作得到强化,中国经济正在向形态更高级、分工更复杂、结构更合理的阶段演化。 2、9月末,规模以上工业企业资产负债率为56.7%,同比降低0.4个百分点。其中,国有控股企业资产负债率为59%,同比降低1.6个百分点,国有企业降杠杆成效更为显著。何平指出,从9月份当月情况看,主要受工业产销增速放缓、价格涨幅回落、上年利润基数偏高等因素影响,工业利润增速比8月份减缓。值得一提的是,在工业企业利润新增中,主要来源属于钢铁、建材、石油、化工等传统中上游行业。数据显示,前三季度,钢铁行业利润增长71.1%,建材行业

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