Wichtige Leistungsindikatoren von LiDAR

Zu den wichtigsten Leistungsparametern von LiDAR gehören Laserwellenlänge, Erfassungsbereich, Sichtfeld (FOV), Entfernungsgenauigkeit, Winkelauflösung, Punktrate, Strahlenanzahl, Sicherheitsstufe, Ausgabeparameter, IP-Schutzart, Leistung, Versorgungsspannung, Laseremissionsmodus (mechanisch/festkörper) und Lebensdauer. Die Vorteile von LiDAR liegen in der größeren Erfassungsreichweite und der höheren Präzision. Allerdings lässt die Leistung bei extremen Wetterbedingungen oder Rauch deutlich nach, und das hohe Datenerfassungsvolumen ist mit erheblichen Kosten verbunden.

◼ Laserwellenlänge:

Gängige Wellenlängen für 3D-Bildgebungs-LiDAR sind 905 nm und 1550 nm.LiDAR-Sensoren mit 1550 nm Wellenlängekann mit höherer Leistung betrieben werden, wodurch die Erfassungsreichweite und die Durchdringung bei Regen und Nebel verbessert werden. Der Hauptvorteil von 905 nm liegt in der Absorption durch Silizium, wodurch siliziumbasierte Fotodetektoren günstiger sind als die für 1550 nm erforderlichen.
◼ Sicherheitsstufe:

Das Sicherheitsniveau von LiDAR, insbesondere ob es denKlasse 1-Standards, hängt von der Laserausgangsleistung über die Betriebszeit ab, wobei die Wellenlänge und Dauer der Laserstrahlung berücksichtigt werden.
Erfassungsbereich: Die Reichweite von LiDAR hängt von der Reflektivität des Ziels ab. Eine höhere Reflektivität ermöglicht größere Erfassungsdistanzen, während eine geringere Reflektivität die Reichweite verkürzt.
◼ Sichtfeld:

Das Sichtfeld von LiDAR umfasst sowohl horizontale als auch vertikale Winkel. Mechanisch rotierende LiDAR-Systeme haben typischerweise ein horizontales Sichtfeld von 360 Grad.
◼ Winkelauflösung:

Dies umfasst die vertikale und horizontale Auflösung. Dank motorgetriebener Mechanismen ist eine hohe horizontale Auflösung relativ einfach zu erreichen und erreicht oft Werte im Bereich von 0,01 Grad. Die vertikale Auflösung hängt von der geometrischen Größe und Anordnung der Emitter ab und liegt typischerweise zwischen 0,1 und 1 Grad.
◼ Punkterate:

Die Anzahl der von einem LiDAR-System pro Sekunde ausgesendeten Laserpunkte liegt im Allgemeinen zwischen Zehntausenden und Hunderttausenden von Punkten pro Sekunde.
◼Anzahl der Strahlen:

Mehrstrahl-LiDAR nutzt mehrere vertikal angeordnete Laseremitter, deren Motorrotation mehrere Scanstrahlen erzeugt. Die geeignete Anzahl der Strahlen hängt von den Anforderungen der Verarbeitungsalgorithmen ab. Mehr Strahlen ermöglichen eine umfassendere Umgebungsbeschreibung und reduzieren potenziell den algorithmischen Aufwand.
◼Ausgabeparameter:

Dazu gehören Position (3D), Geschwindigkeit (3D), Richtung, Zeitstempel (bei einigen LiDARs) und Reflektivität von Hindernissen.
◼ Lebensdauer:

Mechanisch rotierende LiDARs halten typischerweise einige tausend Stunden, während Festkörper-LiDARs bis zu 100.000 Stunden halten können.
◼ Laseremissionsmodus:

Herkömmliches LiDAR verwendet eine mechanisch rotierende Struktur, die verschleißanfällig ist und somit die Lebensdauer begrenzt.FestkörperLiDAR, einschließlich Flash-, MEMS- und Phased-Array-Typen, bietet mehr Haltbarkeit und Effizienz.