270°扫描角度的雷达和360°扫描角度的雷达有什么区别?

进口雷达大部分采用了270°的扫描角度来通过工业要求上的严苛测试。


这里我们从使用寿命、抗光性、安全性等方面去谈:


国内很都是360°扫描角度,看着比sick、北阳的270°扫描角度大,但是真正用了无线供电+光通信技术的并不多(简称:光磁技术),用电滑环的就几千小时的寿命,这和sick、北阳5年以上的寿命比相差甚远。
360°雷达电路板需要旋转,不能有线供电,线缆360°旋转直接就绕断了,必须采用无线供电+光通信传输信号;而270°的雷达只有反射镜旋转,不需要无线供电。
目前市面上所有多线激光雷达都是电滑环,寿命几千小时。即使360°雷达用了光磁技术,相比270°雷达,因负载重、质心没有后者稳定,也会导致电机寿命短于后者。还有激光器的寿命,三角相位激光器连续寿命在1万多小时,脉冲TOF的激光器是无限时间。
业内最新的三角测距法激光雷达将测量速度4000次/秒,提高到了16000次/秒,等效60us测量一次,激光器占空比压缩了四倍,意味着激光器连续寿命减少4倍,提高测量数据、牺牲寿命,其实是拆东墙补西墙。


所以原理在那摆着,要么提高激光发射功率、要么提高接收灵敏度。如果是提高激光功率,本来就是机关枪原理、发射时间长,再加上前面压缩占空比,激光器寿命会进一步下降,或者导致激光功率会对人眼造成安全问题。


如果是提高接收灵敏度,CCD本身的结面积意味着大视场角(环境光容易进来)、抗阳光不行,再提高灵敏度,到户外更是不行。


脉冲TOF雷达,发射接收视场角都很小(mrad毫弧度,0.x度),抗光干扰能力远强于三角和相位tof雷达。


从安全方面考虑,270°雷达有个好处,不说安全认证的(按1.8%反射率宣称、可检测直径7cm的物体),非安全认证型的,按白色(70%反射率)或黑色物体(10%反射率)宣称,因为采用发射接收同光轴结构(发射和接收光路中心线在一起),随着窗口脏污会导致能量衰减、检测能力降低(检测距离下降),但是脏到一定程度(达到内部设定的阈值,我们是能量降到一半),就会把脏污的窗口视为障碍物(发射光经窗口反射直接返回到接收),输出断开、提醒用户维保。
而360°雷达,采用了发射接受分轴光学结构(望远镜结构),窗口再脏,发射的激光也不会反射到接收,即随着窗口脏污、用户不维保的话,会导致检测能力降低到完全失效,避障是有安全隐患的。其实360°雷达唯一优势就是距离能做得更远(光学结构好,分轴结构,发射激光扩束后发散角小、能量集中,测得更远),实际上以这种结构做出来的产品与Sick、北阳比较并没有优势,只能说明硬件信号设计与进口雷达比还有较大的差距。
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