本篇文章2819字,读完约7分钟
激光雷达在英语中被称为光探测和测距,是一种集激光、全球定位系统(gps)和惯性导航系统(ins)于一体的系统,用于获取数据和生成精确的数字高程模型(dem)。这三种技术的结合可以高精度地定位激光束击中目标的光斑,测距精度可以达到厘米级。激光雷达的最大优点是其精确、快速和高效的操作。
在激光雷达的工作过程中,仅通过非接触扫描就可以在短时间内获得物体和环境空之间的三维数据和信息。由于采集的数据是以点的形式存在的,这些数据被称为点云数据,其最大的特点是可以在以后进行处理,并且可以依靠获得的数据建立一个完整的三维模型。如今,有了商用gps和imu(惯性测量),
源于军事需要
激光雷达源于军事需求。作为目标探测和跟踪系统,它被认为是一种更难被敌方部队干扰和探测的设备。在激光雷达的帮助下,可以实现高分辨率成像,以收集足够的细节来识别目标,如坦克、飞机或步行的人,这也使得机载激光雷达比地面激光雷达更具优势,有更多的应用场景。
事实上,激光雷达直到20世纪70年代才真正发展起来。当时,它主要用于测量火箭初始飞行阶段的弹道轨迹。近两年来,最流行的激光雷达被用于无人飞行器的导航和制导,特别是它可以使无人飞行器和无人飞行器自行避开障碍物。
激光雷达正是实现自动速度控制的acc(主动巡航控制系统),也是未来无人驾驶汽车必须使用的核心技术。谷歌无人驾驶汽车使用美国汽车激光雷达探测器巨头护送公司的产品和技术。护航公司在美国已有35年的历史,其雷达产品占美国市场份额的50%以上。它实现了一个完整的传感系统,可以360度无死角地关注周围环境。此外,无人驾驶系统的核心是位于汽车顶部的激光雷达探测器,这有利于对周围环境的3d地图进行3D识别。即使汽车在高速公路上,雷达也能使汽车看得更远。此外,谷歌无人驾驶汽车配备了独立的全球定位系统设备,可以通过与地图信息进行比较来实时更新当前位置。
除了谷歌,包括大众、日产和丰田在内的公司正在开发和测试无人驾驶汽车技术,并且自然会使用激光雷达。丰田已经独立开发了激光雷达系统。然而,目前美国velodyne公司生产的激光雷达主要用于各种公司进行的自动驾驶实验。因为velodyne的产品很便宜,所以它发布了一款为大众市场自动驾驶车型开发的小型低价激光雷达系统,但仍需要大约4.9万元。velodyne希望推动激光雷达在小型化设备方面的发展,并帮助更多的汽车制造商制造他们自己的自动或半自动驾驶汽车。在可预见的未来,无人驾驶汽车的发展将不可避免地导致激光雷达的巨大爆炸。
国内激光雷达市场现状
事实上,除了用于军事和商业领域,激光雷达已经将其触角延伸到民用领域。在国外,激光雷达已成为民用领域的宠儿,但其市场份额大多被老牌测绘企业占据,如瑞士的徕卡、加拿大的optech、奥地利的riegl和美国的trimble。然而,随着激光雷达不断渗透到国民经济和民生的各个方面,中国也有一些创业团队在激光雷达领域进行探索,涉及的产业链相当丰富,各种工具、后处理软件和定制服务层出不穷。
数字绿色地球技术是一家致力于激光雷达技术研发和应用的国内初创企业。公司自主开发了激光点云数据管理、分析和建模平台软件,以及基于激光雷达数据的林业应用专业软件。数字绿色大地副总经理叶伟强告诉钛媒,他们想要实现的是为客户提供数据采集和点云数据后处理的一站式解决方案。已形成的产品包括li-air无人机激光雷达扫描系统、li-mobile车载激光雷达系统和lidar360点云处理软件。
值得一提的是,丽航自主开发的第一款硬件产品丽航,在击败众多欧美竞争对手后,完成了其首次破冰之旅,并获得了香港地政总署的采购合同。
叶伟强告诉钛媒,数字绿地也在自主研发无人机,并配有自己的激光雷达系统和点云数据处理软件,为客户提供一站式定制服务。那么,这将与备受关注的无人机制造商竞争吗?
叶伟强的回答是:没有。在他看来,今天的无人机更像是一个玩物,在做大众市场,而数字绿地(Digital Green Land)专注于解决方案,包括数字三维森林、数字三维地形、数字城市建设、灾害预警评估和地籍测量服务等。它没有与无人机制造商竞争,而是有机会合作。
这与一航幽灵无人机的联合创始人熊不谋而合。熊告诉钛媒,激光雷达和无人机的结合是一种合作避障方案,未来不排除合作的可能性。但是,他明确指出,目前的激光雷达技术还不是很成熟,在使用过程中存在很多不确定性。至于激光雷达技术公司是否开发无人机,这并不重要。
与数字绿色土地(Digital Green Land)开发的数据处理软件不同,起源于上海的国内初创公司robopeak已经将激光雷达应用于机器人领域。这个团队成立于2009年,6年来一直致力于激光雷达的基础技术。它的创始人是陈世凯,他在国内制造商圈子里很有名。公司致力于机器人操作系统(ros)、民用机器人平台系统和设备的设计和开发。目的是将机器人从工业层面带入普通家庭,但如果你想让机器人进入民用市场,你必须首先突破高价格壁垒。因此,robopeak去年推出了一款低成本激光雷达rplidar。与数万元的工业级产品相比,该产品价格低至1000元,控制在普通工业级激光雷达的十分之一。该产品的出现也为未来开发消费级机器人产品创造了可能性。
为了配合rplidar的使用,robopeak还开发了一个小型机器人应用平台rpmini。rpmini配有各种传感器,如加速度计、陀螺仪和超声波测距仪。用户可以使用蓝牙无线控制遥控迷你和远程编程。然而,在陈世凯的计划中,机器人rpmini目前是研究和测试激光定位的载体。未来基于底层的激光雷达技术趋于完善时,将考虑产品化,如简单的智能清扫车和具有导航功能的机器人。
面临的困难和考验
不难看出,激光雷达技术已经渗透到包括军事、商业和民用在内的各个方面,并有望在未来的3d打印、无人驾驶和虚拟现实领域开创一个新局面。事实上,国内激光雷达市场已经呈现出快速增长的势头,但根据钛媒体的观察和与一些企业家的谈话结果,国内激光雷达市场仍然混乱,贴牌生产和山寨生产厂商泛滥,缺乏连贯的产业链和配套设备。此外,初创企业通常缺乏成熟的底层算法,这些算法受到技术困难和高硬件成本的限制。大多数企业主要做代理和服务。
一位企业家告诉钛媒体,如何高精度地处理收集的数据也是激光雷达相关行业的一个关键环节。激光雷达将收集丰富的点云数据,信息量巨大。目前常用的数据存储格式不统一,数据存储存在各种缺点,难以保证数据的准确性。他说,如何使硬件、软件和终端用户实现数据格式的统一是整个激光雷达市场接下来将面临的一个难题。
虽然今天的国内激光雷达市场似乎阴云密布,但不可否认的是,市场需求的急剧增加将不可避免地导致大量软硬件制造商的涌入。随着上下游产业链的形成和更完整解决方案的引入,或许在不久的将来,激光雷达将随处可见,并迎来一场真正的爆炸。
标题:激光雷达 下一个蓝海?
地址:http://www.jcpa.cn/blgxw/6934.html