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激光雷达性能测试

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激光雷达关键性能指标检测

No.1

激光雷达概述

1969年7月美国第一次登月，在月球表面安装了一个类似镜子的后向反射器装置，在地球上向该装置发射激光，人类测得了精确的地月距离。不过激光并没有停留在测距这一单一的用途上，密集的激光束可以将被测物体的每一个细节都精确的建模还原，很快便被应用在了测绘、文物保护、3D建模等领域。
应用最广泛的测绘，将高精度的激光雷达安置在汽车、飞机甚至卫星上可以对大范围的地形地貌进行精确的还原，并且激光可以穿过狭窄的缝隙，因此在植被覆盖的地表也能够探测到植被下方的详细地貌，这是其他测绘雷达等无法比拟的优势。
2007年，自动驾驶车载激光雷达正式登场。
至此，测距、测绘、建模、自动驾驶、避障、对象识别为目前激光雷达的最常使用场景。

No.2

激光雷达作用机制

由于要避免可见光对人眼的伤害，激光雷达选用的激光波长一般不低于850nm。目前主流的激光雷达主要有905nm和1550nm两种波长（均为近红外不可见激光）。

激光雷达分为飞行时间（dTOF）激光雷达和相位偏移（iTOF）激光雷达，飞行时间（dTOF）激光雷达采用脉冲激光，根据发射和接收的时间差直接算出距离，正式本文开头提到的原理，也是目前车载激光雷达最常用的测距原理。

而相位偏移（iTOF）激光雷达采用的发射特定频率的调制的激光，通过计算相位差间接计算出距离。

No.3

激光雷达关键性能参数检测

目前激光雷达性能检测标准方法主要依据为两部标准：

★国家市场监督管理总局发布的国家标准：《光电测量智能驾驶汽车用激光雷达主要参数测试方法》

★中国汽车工业协会发布的团体标准：《车载激光雷达检测方法》

检测项目内容主要包括如下：

●激光安全等级（结果不大于一类，请参考我司关于激光安全等级文章）；
●激光光束性能（请参考我司关于激光光束质量文章）；
●水平视场角；
●水平角分辨率；
●垂直视场角；
●垂直（平均）角分辨率；
●点频率（测距重复频率）；
●最大、最小测程；
●距离分辨率；
●准测率；
●测程误差；
●盲区；
●拖点；
●漏检角度范围GAP；
●干扰（对向干扰、同向干扰）；
●帧频；
●线数；
●检测对象范围；
●相邻光束夹角；
●光束发散角；
●空间测量范围（测绘）；
●空间测量分辨率（测绘）；
●环境可靠性（防尘放水、振动、冲击、高低温、耐腐蚀等）；
●寿命MTBF（比如MTBF为72万小时≈3年质保，年平均故障率1.2%；MTBF为120万小时≈5年质保，年平均故障率0.7%，企业依据自身需求制定）。