选择合适的 LiDAR 传感器的指南

光探测和测距 (LiDAR) 技术是一种流行的遥感方法，用于测量地球表面物体的精确相对距离。该技术构思于 1960 年代，并经历了许多改进。

激光雷达自发明以来，广泛应用于林业、测绘等领域。但今天，它们已成为自动驾驶汽车、机器人应用、采矿和基础设施检查的热门单位。

市场上有一系列 LiDAR 传感器，具有不同的功能和规格，为特定应用选择合适的传感器可能会让人不知所措。

继续阅读以了解为您的应用选择 LiDAR 传感器时的重要注意事项，并探索流行的 LiDAR 分类以做出正确的选择。

不同应用的激光雷达注意事项

短距离和近距离比。长距离

远程 LiDAR 价格昂贵，射程超过 100 米。例如，远程 LiDAR 适用于移动速度更快的导航车辆和中远程范围内的物体检测。

短程 LiDAR 可检测 25 米内的物体，非常适合缓慢移动的车辆。

近距离激光雷达可以快速识别附近的物体。例如，近距离激光雷达可以识别车门附近的障碍物。

当您将远程或短程 LiDAR 与近程激光雷达结合使用时，可以获得更好的结果。

3D 与 2D

2D LiDARs 识别一个物体并给机器人或车辆一个范围内“有东西”的想法。

3D 激光雷达提供更复杂的点云，有助于了解物体的形状、大小和深度。2D 和 3D 之间的区别在于从中获取的信息类型。

视场 (FoV)

FoV 是通过水平轴和垂直轴独立测量的。一辆自动驾驶汽车或机器人通常配备一个或多个视野超过 270 度的 LiDAR。

通道数

通道数决定了点云的密度和细节。更多的通道将提供更密集但更全面的点云，反之亦然。您的处理能力、预算、对象的大小及其相对距离决定了您对通道数量的选择。

缓解水平

由于 LiDAR 技术使用光脉冲，其精度和范围在很大程度上取决于物体的反射率（从物体反射回来的光量），也称为反射率。它以百分比表示。例如，白色石膏板的反射率约为 90%，而一块煤的反射率为 5%。

每秒点数 (PPS)

Points Per Second 显示每秒进行的激光测量的数量。点数越多，点云的细节、密度和精度越高。

安全与非安全等级

选择 LiDAR 传感器时，根据传感器的安全等级进行选择也很重要。对人类存在潜在风险的应用需要安全等级传感器。国际电工委员会 (IEC) 和美国国家标准协会 (ANSI) 已发布规范和标准来规范 LiDAR 传感器的安全性。例如，IEC61496 标准规定了电敏防护设备 (ESPE) 构造和测试的标准。

ESPE 级别是根据与行业内使用的机械或流程相关的风险来确定的。同样，安全完整性等级 2 (SIL2) 或 ISO 13849-1 是用于指定 LiDAR 传感器功能安全的标准。例如，Hokuyo 的 UAM-05LP 传感器 具有人员安全等级，符合 IEC61496-1/3、Type3 IEC61508、SIL2 ISO13849-1 和 PL d Category3。这些传感器还具有数据输出功能，可用于自主移动机器人 (AMR) 和自动导引车 (AGV) 的障碍物检测和定位。

在较少涉及人机交互的过程中，您可以考虑使用非安全等级的传感器。虽然这些传感器具有相似的功能，但它们不符合完整的 CAT 3、Sil2 安全标准。例如，Hokuyo 的 UST 和 UTM 系列 LiDAR 是独立传感器，可为地图绘制、导航和定位提供 2D 数据输出，适用于减少人类参与的应用。

选择合适的 LiDAR 传感器

根据您的应用，您可能不需要 LiDAR 传感器，而是一个全面的测绘解决方案。了解 LiDAR 可以为您提供点云很重要，但为了高效破译，您可能需要时间戳、定位和其他富有成效的数据。

在这种情况下，您可能需要考虑结合了 LiDAR、惯性测量单元 (IMU)、全球定位系统 (GPS)、软件和相机的综合传感器技术解决方案。

在 Hokuyo，我们通过我们的 LiDAR 传感器系列帮助获取用于存在检测、空间识别和区域监控的距离数据。