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从谷歌无人驾驶汽车看激光传感器的作用
发表时间:2015-4-1 14:04:57
据谷歌无人驾驶汽车项目主管Chris Urmson近日透露,谷歌计划在6年后正式推出谷歌无人驾驶汽车。从目前媒体报道的关于谷歌无人驾驶汽车的实路驾驶测验来看,这款汽车的体验良好,可靠度颇高。尽管还没有找到合理的商业模式,但是由于谷歌无人驾驶汽车中采用了来自Velodyne公司的超过150个激光传感器和一些其他传感器,所以这款汽车刚开始会卖的很贵。150个激光传感器?下面我们就来谈一下这个激光传感器的作用:
激光传感器由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。我们利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量,还可用于探伤和大气污染物的监测等。
激光传感器可以测量长度:精密测量长度是精密机械制造工业和光学加工工业的关键技术之一。现代长度计量多是利用光波的干涉现象来进行的,其精度主要取决于光的单色性的好坏。激光是最理想的光源,它比以往最好的单色光源(氪-86灯)还纯10万倍。因此激光测长的量程大、精度高。
激光传感器可以测量距离:它的原理与无线电雷达相同,将激光对准目标发射出去后,测量它的往返时间,再乘以光速即得到往返距离。由于激光具有高方向性、高单色性和高功率等优点,这些对于测远距离、判定目标方位、提高接收系统的信噪比、保证测量精度等都是很关键的,因此激光测距仪日益受到重视。在激光测距仪基础上发展起来的激光雷达不仅能测距,而且还可以测目标方位、运运速度和加速度等,已成功地用于人造卫星的测距和跟踪。
激光传感器可以测量振动:它基于多普勒原理测量物体的振动速度。多普勒原理是指:若波源或接收波的观察者相对于传播波的媒质而运动,那么观察者所测到的频率不仅取决于波源发出的振动频率而且还取决于波源或观察者的运动速度的大小和方向。所测频率与波源的频率之差称为多普勒频移。
激光传感器可以测量速度:同样它也是基多普勒原理的一种激光测速方法,用得较多的是激光多普勒流速计(见激光流量计),它可以测量风洞气流速度、火箭燃料流速、飞行器喷射气流流速、大气风速和化学反应中粒子的大小及汇聚速度等。
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