LiDAR की उत्पत्ति का पता 1960 के दशक में लगाया जा सकता है। 1960 में रूबी लेजर के आविष्कार के बाद LiDAR तकनीक का धीरे-धीरे विकास शुरू हुआ। 1962 में, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी ने LiDAR का उपयोग करके पृथ्वी और चंद्रमा के बीच की दूरी को सफलतापूर्वक मापा, और तब से वैज्ञानिकों द्वारा LiDAR के संभावित मूल्य की लगातार खोज की गई है। LiDAR का उपयोग पहली बार ऑटोमोबाइल में मानव रहित वाहन चुनौती में किया गया था, और तब से, वाहन पर लगे LiDAR ने बुद्धिमान ड्राइविंग के क्षेत्र में तेजी से विकास किया है।
जैसा कि नाम से पता चलता है, LiDAR एक रडार है जो ऑप्टिकल फ़्रीक्वेंसी बैंड में काम करता है। यह एक रडार प्रणाली है जो लेजर किरणें उत्सर्जित करके लक्ष्य की स्थिति, गति और अन्य विशिष्ट मात्राओं का पता लगाती है। इसकी कार्य प्रक्रिया पहले लक्ष्य वस्तु की ओर ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी बैंड में एक विद्युत चुम्बकीय तरंग पहचान संकेत उत्सर्जित करना है, और फिर लक्ष्य से प्रतिबिंबित प्राप्त सिग्नल की तुलना, यानी उसी तरंग संकेत, प्रेषित सिग्नल के साथ, और उचित प्रसंस्करण करना है लक्ष्य का स्थान, गति स्थिति और अन्य विशिष्ट जानकारी प्राप्त करना, जिससे लक्ष्य का पता लगाना और उसकी पहचान करना संभव हो सके। इसकी अधिकतम पता लगाने की दूरी 200 मीटर तक पहुंचती है। मिलीमीटर वेव रडार की तुलना में, LiDAR बाधाओं के स्थान और गति के अलावा बाधाओं की त्रि-आयामी आकार विशेषताओं को प्राप्त कर सकता है। इसलिए, LiDAR वाहन के वातावरण का त्रि-आयामी मॉडलिंग भी कर सकता है और विभिन्न गतिशील और स्थिर बाधाओं की पहचान कर सकता है।
LiDAR तकनीक को अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बुद्धिमान ड्राइविंग तकनीक की नींव के रूप में मान्यता प्राप्त है। बेहतर परीक्षण परिणाम प्राप्त करने के लिए, LiDAR की ऑप्टिकल प्रणाली एक अनुसंधान हॉटस्पॉट बन गई है। LiDAR समृद्ध पर्यावरणीय जानकारी प्रदान कर सकता है, जो बुद्धिमान ड्राइविंग की स्वचालित बाधा से बचने की क्षमता में भी काफी सुधार करता है। LiDAR भी एक उन्नत पहचान विधि है जो लेजर तकनीक को आधुनिक फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन तकनीक के साथ जोड़ती है। इसे संचारण प्रणाली, प्राप्त करने वाली प्रणाली, स्कैनिंग प्रणाली और सूचना प्रसंस्करण में विभाजित किया जा सकता है।
इसकी संचारण प्रणाली के रूप में लेजर आम तौर पर कार्बन डाइऑक्साइड लेजर, अर्धचालक लेजर, ट्यून करने योग्य तरंग दैर्ध्य के साथ ठोस लेजर और कुछ ऑप्टिकल बीम विस्तार इकाइयों से बने होते हैं; प्राप्त करने वाली प्रणाली आम तौर पर एक दूरबीन और फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टरों के विभिन्न रूपों का उपयोग करती है, जैसे कि फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब, सेमीकंडक्टर फोटोडायोड, हिमस्खलन फोटोडायोड, अवरक्त और दृश्य प्रकाश बहु-तत्व पहचान उपकरण। LiDAR दो कार्य मोड का उपयोग करता है: पल्स या निरंतर तरंग। पता लगाने की विधि को अलग-अलग पहचान सिद्धांतों के अनुसार माई स्कैटरिंग, रेले स्कैटरिंग, रमन स्कैटरिंग, ब्रिलोइन स्कैटरिंग, फ्लोरोसेंस, डॉपलर और अन्य लेजर रडार में विभाजित किया जा सकता है।
तो LiDAR दूरी माप कैसे प्राप्त करता है? हम जानते हैं कि LiDAR दूरी माप का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा लेजर उत्सर्जन और प्रतिबिंब की प्रक्रिया है। फिर, इस प्रक्रिया के विशिष्ट समय, यानी उड़ान लेजर के समय को मापकर लक्ष्य की दूरी की गणना की जा सकती है। फिर, विभिन्न लेज़रों के उत्सर्जन संकेतों के अनुसार, इसे पल्स लेज़र रेंजिंग और चरण लेज़र रेंजिंग में विभाजित किया जा सकता है।
पल्स लेजर रेंजिंग का सीधा सा मतलब है कि LiDAR मापी गई वस्तु द्वारा परावर्तित और रिसीवर द्वारा प्राप्त लेजर बीम के उत्सर्जन के बीच के समय अंतराल को रिकॉर्ड करता है। प्रकाश की ज्ञात गति के अनुसार मापी गई दूरी की गणना की जा सकती है। विशिष्ट गणना संबंध इस प्रकार है:
डी=सीटी/2 (1)
कहां: डी पता लगाने की दूरी है; टी उड़ान का समय है; C प्रकाश की गति है. फेज़ लेज़र रेंजिंग में लेज़र सिग्नल के आयाम मॉड्यूलेशन की समस्या शामिल होती है। मॉड्यूलेटेड प्रकाश का आयाम समय के साथ समय-समय पर बदलता रहेगा। इसलिए, हम समय और दूरी के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए मॉड्यूलेटेड लेजर के उत्सर्जन और प्रतिबिंब चरण परिवर्तनों को माप सकते हैं। लेज़र रडार एक निश्चित गति से स्थिर गति से घूमता है और लगातार अवरक्त लेज़रों का उत्सर्जन करता है, जबकि प्रतिबिंब बिंदुओं से लेज़र सिग्नल प्राप्त करता है, जिसमें प्रतिबिंब बिंदु की दूरी, समय और क्षैतिज कोण जैसी जानकारी शामिल होती है। हम विभिन्न ऊर्ध्वाधर कोणों के अनुरूप करने के लिए कई ट्रांसमीटरों का उपयोग करते हैं, और फिर संबंधित प्रतिबिंब बिंदु की स्थान जानकारी प्राप्त करने के लिए इन चर डेटा का उपयोग करते हैं। हम एक बिंदु बादल में 360 डिग्री घूमने के बाद लेजर रडार द्वारा एकत्र किए गए सभी प्रतिबिंब बिंदुओं के निर्देशांक एकत्र करते हैं, और फिर हम सर्वांगीण पर्यावरणीय जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।
बाजार में मुख्यधारा के लेजर राडार में अब कई घटक हैं और प्रत्येक घटक के लिए अलग-अलग तकनीकी विकल्प हैं, इसलिए उनके संबंधित प्रभाव और लागत स्वाभाविक रूप से भिन्न हैं। उनकी विभिन्न संरचनाओं के अनुसार, वाहन-घुड़सवार लेजर रडार को यांत्रिक घूर्णन लेजर रडार, हाइब्रिड अर्ध-ठोस लेजर रडार और पूरी तरह से ठोस-अवस्था लेजर रडार में विभाजित किया जा सकता है। मैकेनिकल रोटेटिंग लेजर रडार तकनीक अपेक्षाकृत पारंपरिक और परिपक्व है। इसका लाभ यह है कि यह आसपास के वातावरण की 360 डिग्री क्षैतिज दृश्य स्कैनिंग प्राप्त कर सकता है और इसकी रेंजिंग क्षमता अपेक्षाकृत लंबी है। हालाँकि, इसके उपकरण आकार में बड़े हैं, और इसकी असेंबली और डिबगिंग अपेक्षाकृत जटिल हैं। लागत अधिक है और उत्पादन चक्र लंबा है। ऑटोमोटिव ग्रेड आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए यांत्रिक घटकों का सेवा जीवन भी मुश्किल है। हाइब्रिड सॉलिड-स्टेट लेजर रडार मुख्य रूप से एमईएमएस (माइक्रो-वाइब्रेशन मिरर) लेजर रडार हैं, और सॉलिड-स्टेट लेजर रडार मुख्य रूप से फ्लैश (फ्लडलाइट ऐरे) और ओपीए (ऑप्टिकल चरणबद्ध ऐरे) हैं। उनमें से, एमईएमएस लेजर राडार में छोटे आकार, कम लागत और आसान बड़े पैमाने पर उत्पादन के फायदे हैं, जो उन्हें वर्तमान स्वायत्त वाहनों के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रौद्योगिकी उत्पाद बनाते हैं।
वास्तव में, बुद्धिमान ड्राइविंग हासिल करने के लिए लेजर रडार पर निर्भर रहना काफी नहीं है। जब मानवरहित वाहन जटिल सड़क स्थितियों का सामना करते हैं, तो वास्तविक समय की सड़क स्थितियों को इकट्ठा करने और केंद्रीय रूप से संसाधित करने के लिए बड़ी संख्या में सेंसर की आवश्यकता होती है ताकि वाहन निर्णय लेने के लिए व्यापक विश्लेषण कर सके। बेशक, एक ही प्रकार का सेंसर सड़क की स्थिति की जानकारी के विश्लेषण के लिए मानवरहित वाहनों की जरूरतों को पूरा नहीं कर सकता है। सड़क का वातावरण जितना जटिल होगा, अपने फायदे के साथ उतने ही अधिक विभिन्न प्रकार के सेंसर की आवश्यकता होगी।
वर्तमान L2 स्तर का स्वायत्त ड्राइविंग हार्डवेयर ज्यादातर कैमरे, मिलीमीटर वेव रडार और अल्ट्रासोनिक रडार से युक्त डिज़ाइन को अपनाता है। उनमें से, कैमरा घटक का लाभ यह है कि यह सड़क बाधाओं को स्पष्ट रूप से पहचान सकता है, लेकिन कैमरा वास्तव में प्रकाश की तीव्रता से प्रभावित होता है; अल्ट्रासोनिक रडार रिवर्सिंग रडार है जिसका हम दैनिक जीवन में व्यापक रूप से उपयोग करते हैं। इसकी माप दूरी कम है और यह मौसम से आसानी से प्रभावित होता है; मिलीमीटर वेव रडार में धुएं को भेदने की मजबूत क्षमता होती है, इसलिए यह कैमरे की कमियों को अच्छी तरह से पूरा कर सकता है, और ब्लाइंड स्पॉट मॉनिटरिंग और लेन परिवर्तन सहायता में इसका अधिक उपयोग किया जाता है। हालाँकि यह तेज़ रोशनी वाले वातावरण में काम कर सकता है और अपेक्षाकृत खराब मौसम की स्थिति के अनुकूल हो सकता है, लेकिन इसकी निर्णय सटीकता बदतर होगी।
इसलिए, LiDAR बाधाओं की विशिष्ट रूपरेखा, दूरी और अन्य जानकारी का अधिक सटीक रूप से पता लगा सकता है, और आम तौर पर वाहन के सामने आने वाली बाधाओं का गलत अनुमान नहीं लगाएगा या चूक नहीं पाएगा। LiDAR की प्रभावी पहचान दूरी भी पिछले दो की तुलना में अधिक है। सिद्धांत रूप में, पर्याप्त लंबी पहचान दूरी वाहन सूचना प्रसंस्करण केंद्र के लिए अधिक प्रतिक्रिया समय प्रदान कर सकती है।
हमारा पता
बी-1508 रूइडिंग मेंशन, नंबर 200 झेंहुआ रोड, ज़िहू जिला
फ़ोन नंबर
0086 181 5840 0345
ई-मेल
info@brandnew-china.com
