無人駕駛汽車3d激光雷達教學系統(tǒng)介紹

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

　　1、抗干擾能力強

　　無人駕駛汽車3d激光雷達教學系激光波長短，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)，可探測低空/超低空目標;

　　2、可全天時工作

　　該汽車教學設備可激光主動探測，不依賴于外界光照條件或目標本身的輻射特性。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信息。

　　4、獲取的信息量豐富

　　無人駕駛汽車3d激光雷達教學系可直接獲取目標的距離、角度、反射強度、速度等信息，生成目標多維度圖像;

　　5、具有極高的分辨率

　　無人駕駛汽車3d激光雷達教學系工作于光學波段，頻率比微波高2～3個數(shù)量級以上，因此，與微波雷達相比，激光雷達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激光雷達教學系統(tǒng)挑戰(zhàn)

　　1.屬性識別

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

　　2.行駛速度

　　無人駕駛汽車3d激光雷達教學系面臨的另一個挑戰(zhàn)是旋轉(zhuǎn)時的刷新率相對較慢。系統(tǒng)的刷新速率受復雜的光學器件旋轉(zhuǎn)速度的限制。激光雷達系統(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。當傳感器旋轉(zhuǎn)時，以60英里/小時行駛的汽車在1/10秒內(nèi)行進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，激光雷達覆蓋的范圍為100-120米，這對于以60英里/小時行駛的汽車來說僅相當于不到4.5秒的行駛時間。

　　3.黑客攻擊

　　無人駕駛汽車3d激光雷達教學系激光雷達發(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，反饋給激光雷達造成周圍存在障礙物假象的攻擊手法。會導致汽車被強制減速或者剎車。

　　4.材質(zhì)

　　該汽車教學設備由于激光雷達基于對激光脈沖返回傳感器所需時間的測量，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

　　該設備也許對于激光雷達來說，高昂的設備成本是它需要克服的挑戰(zhàn)。盡管自該技術(shù)得到應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重要障礙。對于主流汽車工業(yè)來說，一個價值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脕碚f并不是一個好的解決方案。