英特尔Mobileye发布FMCW激光雷达
激光雷达原理
拍频原理
- 信号发生器发出频率随时间呈三角波变化的信号给发射机
- 接收机接收这个频率呈三角状变化的信号
- 通过对两个信号的拍频测量就可以得到距离信息
激光雷达性能指标
距离分辨力
- 单次测量中可区分的目标间最小距离
- 由
光源调制带宽决定
角分辨力
- 单次探测中把距离R相同但是相对角度不同的目标区分开的能力
- 根据高斯光束的瑞利判据，光束发散角θ受到发射端准直器的孔径d与光载波波长λ的影响，满足θ=1.27λ/d
- 可区分的径向距离SA可表示为SA≥2R⋅sin(θ/2)
- 常用方法是
增加天线孔径d以减小光束发散角
距离测量准确度
- 测得的距离分布的均值与真实距离之间的差距
- 主要受到光源频率调制的线性度和测量系统校准的影响
角测量准确度
距离测量与角测量结果的精度
- 对同一目标测量结果的一致性程度
- 受到光源的各参数稳定度和角扫描重复性与最小步长的影响
测量速率
- 获得一个探测数据的时间的倒数
- 主要受限于调制信号重复速率
- 高重复速率和长可探测距离不可兼得
调试技术
内调制技术
- 调制过程与激光振荡建立同时进行的调制
- 做成芯片是目前业内主要研发方向
- 半导体激光器本身的结电容限制了激光器的响应速率以及腔内光场建立时间的存在，使得可调谐范围、调谐速率、输出线宽等参数较难进一步提高
外调制技术
- 在激光振荡建立之后，在激光射出的光路上使用调制器对光场参数进行调
- 声光调制
- 电光调制
FMCW激光雷达的优势
- 信噪比高
- 功耗低
- 与距离物体远近不直接相关
- 与物体运动速度不直接相关
- 相对运动越快，ToF测距准确度越差，甚至出现物体畸变
FMCW激光雷达的缺点
阅读原文➡