Лидары: технические ориентиры, применения, тенденции. Lidars: technical landmarks, applications, trends.
30.09.2022
Лидар – это оптоэлектронное устройство, которое “ощупывает” световым лучом объект, находящийся на расстоянии. Ели лазерный дальномер измеряет дистанцию лишь до одной небольшой точки на объекте, то оптическим лидаром можно построить всю пространственную картину объекта.
Картину объекта можно построить и неоптическими лучами, а именно – радиолучом или ультразвуковым лучом. Однако, радиолуч не может быть таким же узким как оптический луч, радиолуч захватывает гораздо больший кусок пространства, по этой причине радиолуч не может дать детальную картину объекта. А лазерный луч может. Ультразвуковой луч может дать детальную картину объекта, но лишь на ближних дистанциях (метр - два или около того). Кроме того, ультразвуковой луч создаёт картину пространства заметно медленнее, чем оптический луч.
Рабочие дистанции относительно недорогих оптических лидаров – десятки и сотни метров. Таким образом, во многих задачах автоматизации и навигации без оптических лидаров не обойтись. Особенно большие применения оптических лидаров ожидаются в беспилотном автотранспорте.
За последние 7 … 10 лет цены лидаров сильно снизились. Очевидно, эта тенденция продолжится. Наиболее дешёвые варианты конструкций лидаров те, где развёртка луча происходит без применения высокоскоростных (а, значит, дорогостоящих) приводов. Если стоимость лидара лет 15-20 назад исчислялась тысячами и десятками тысяч $, то сейчас лидары с безмеханической оптоэлектронной развёрткой луча стоят несколько сотен $.
A lidar is an optoelectronic device that “feels” an object at a distance with a light beam. If the laser distance sensor measures the distance to only one small point on the object, then the optical lidar can build the entire space picture of the object.
The picture of an object can also be built with non-optical beams, namely, with a radio beam or an ultrasonic beam. However, the radio beam cannot be as narrow as the optical beam, the radio beam captures a much larger piece of space, for this reason the radio beam cannot give a detailed picture of the object. But a laser beam can. An ultrasonic beam can give a detailed picture of an object, but only at short distances (a meter or two or near). In addition, an ultrasonic beam creates a picture of space much more slowly than an optical beam.
The working distances of relatively inexpensive optical lidars are tens and hundreds of meters. Thus, in many tasks of automation and navigation, optical lidars are indispensable. Particularly large applications of optical lidars are expected in unmanned vehicles.
Over the past 7…10 years, lidar prices have come down a lot. Obviously, this trend will continue. The cheapest versions of lidar designs are those where the beam sweep occurs without the use of high-speed (and, therefore, expensive) drives. If the cost of a lidar 15-20 years ago was estimated at thousands and tens of thousands $, now lidars with a non-mechanical optoelectronic beam sweep cost several hundred $.
Обзорная статья по тематике лидаров (overview article on the topic of lidars):
https://www.ien.eu/article/modern-lidar-systems-sensing-for-every-industry/
Обзор рынка и производителей лидаров (overview of the market and manufacturers of lidars):
https://www.idtechex.com/en/research-report/lidar-2023-2033-technologies-players-markets-and-forecasts/881
Полезные ссылки: