無人駕駛汽車3d激光雷達(dá)教學(xué)系統(tǒng)

無人駕駛汽車3d激光雷達(dá)教學(xué)系統(tǒng)介紹

　　無人駕駛汽車3d激光雷達(dá)教學(xué)系是通過發(fā)射激光束來探測目標(biāo)位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)，具有測量精度高、方向性好等優(yōu)點(diǎn)，

　　1、抗干擾能力強(qiáng)

　　無人駕駛汽車3d激光雷達(dá)教學(xué)系激光波長短，可發(fā)射發(fā)散角非常小(μrad量級)的激光束，多路徑效應(yīng)小(不會形成定向發(fā)射，與微波或者毫米波產(chǎn)生多路徑效應(yīng))，可探測低空/超低空目標(biāo);

　　2、可全天時(shí)工作

　　該汽車教學(xué)設(shè)備可激光主動探測，不依賴于外界光照條件或目標(biāo)本身的輻射特性。它只需發(fā)射自己的激光束，通過探測發(fā)射激光束的回波信號來獲取目標(biāo)信息。

　　4、獲取的信息量豐富

　　無人駕駛汽車3d激光雷達(dá)教學(xué)系可直接獲取目標(biāo)的距離、角度、反射強(qiáng)度、速度等信息，生成目標(biāo)多維度圖像;

　　5、具有極高的分辨率

　　無人駕駛汽車3d激光雷達(dá)教學(xué)系工作于光學(xué)波段，頻率比微波高2～3個(gè)數(shù)量級以上，因此，與微波雷達(dá)相比，激光雷達(dá)具有極高的距離分辨率、角分辨率和速度分辨率;

　　無人駕駛汽車3d激光雷達(dá)教學(xué)系統(tǒng)挑戰(zhàn)

　　1.屬性識別

　　雖然我們將激光雷達(dá)視為計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)組件，但點(diǎn)云卻是完全基于幾何呈現(xiàn)的。現(xiàn)在的激光雷達(dá)系統(tǒng)不能區(qū)巖石和分紙袋之間的差別，并且本應(yīng)是試圖避開障礙物和傳感器理解時(shí)考慮的因素。

　　2.行駛速度

　　無人駕駛汽車3d激光雷達(dá)教學(xué)系面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)是旋轉(zhuǎn)時(shí)的刷新率相對較慢。系統(tǒng)的刷新速率受復(fù)雜的光學(xué)器件旋轉(zhuǎn)速度的限制。激光雷達(dá)系統(tǒng)較快的旋轉(zhuǎn)速率大約是10Hz，這限制了數(shù)據(jù)流的刷新速率。當(dāng)傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí)，以60英里/小時(shí)行駛的汽車在1/10秒內(nèi)行進(jìn)8.8英尺，因此傳感器對于在汽車駛過期間在這8.8英尺內(nèi)發(fā)生的變化基本上是看不清的。更重要的是，激光雷達(dá)覆蓋的范圍為100-120米，這對于以60英里/小時(shí)行駛的汽車來說僅相當(dāng)于不到4.5秒的行駛時(shí)間。

　　3.黑客攻擊

　　無人駕駛汽車3d激光雷達(dá)教學(xué)系激光雷達(dá)發(fā)出去的激光本身是沒有編碼的。所以接收器自己本身是沒辦法識別到底這束光線是它隔壁發(fā)射器發(fā)射出去的還是干擾信號。黑客攻擊指的是采取模擬車輛、行人的信號，反饋給激光雷達(dá)造成周圍存在障礙物假象的攻擊手法。會導(dǎo)致汽車被強(qiáng)制減速或者剎車。

　　4.材質(zhì)

　　該汽車教學(xué)設(shè)備由于激光雷達(dá)基于對激光脈沖返回傳感器所需時(shí)間的測量，因此高反射率的表面會帶來問題。大多數(shù)材料從微觀水平上看表面粗糙，并且向所有方向散射光;這類散射光的一小部分返回到傳感器，并且足以產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)。

　　5.成本

　　該設(shè)備也許對于激光雷達(dá)來說，高昂的設(shè)備成本是它需要克服的挑戰(zhàn)。盡管自該技術(shù)得到應(yīng)用以來其成本已大幅降低，但仍然是它被大范圍采用的一個(gè)重要障礙。對于主流汽車工業(yè)來說，一個(gè)價(jià)值2萬美元的傳感器將無法被市場接受。

　　6.環(huán)境

　　空氣中的環(huán)境也可以對激光雷達(dá)讀數(shù)造成影響。記錄顯示，大霧和大雨會減弱發(fā)射的激光脈沖而對激光雷達(dá)造成影響。為了解決這些問題，較大功率的激光器投入使用，但它對于較小的、移動或?qū)β拭舾械膽?yīng)用來說并不是一個(gè)好的解決方案。