FMCW-LiDAR mit hoher Empfindlichkeit und großer Reichweite und Punktwolkenerzeugung in Echtzeit

Im Überblick

  • Direkte Frequenzmodulation bei 1550 nm und kohärente Detektion ermöglichen größere Reichweite, intrinsische Verstärkung und Blendungsunterdrückung 
  • Hohe Auflösung (sub-cm) bei großer Reichweite
  • Hohe Empfindlichkeit (Signal < 1nW detektierbar)
  • Effektive DSP- und Spiegelsteuerung
  • Vollständig faserbasierte Optik
  • Geringere Systemkomplexität durch monostatische Konstruktion mit 2D-Spiegelabtastung

Technischer Hintergrund

Das Fraunhofer-Institut HHI demonstriert einen Echtzeit-LiDAR-Prototyp für Robotik- und Automatisierungsanwendungen, der ein faserbasiertes Design mit FMCW-Detektion und 2D-Spiegelabtastung verwendet. Seine hohe Auflösung (sub-cm) und große Reichweite (>200m) zeigen unsere neuesten Fortschritte in der hochempfindlichen kohärenten Detektions- und Signalverarbeitungstechnologie.

Merkmale

  • Skalierbarkeit durch Verwendung von Standardkommunikationskomponenten
  • Quasi-Solid-State-Lösungen für das Scannen
  • Faserbasiertes optisches Frontend
  • Punktwolke in Echtzeit durch FPGA
  • Effektive DSP- und Spiegelsteuerung für hohe Auflösung
  • Hochempfindlicher Empfänger für große Reichweite bei geringem Reflexionsgrad
  • Augensicherer Betrieb

Anwendungen

  • Erweiterte Fahrerassistenzsysteme (ADAS)
  • 3D-Bildgebung
  • Erweiterte Realität (AR)
  • Intelligente Infrastruktur und Logistik
  • Robotik und Automatisierung
  • Industrie 4.0
Parameter Version A Version B Version C
Mechanismus des Scannens Galvo-Spiegel Galvo-Spiegel MEMS-Spiegel
Frequenzmodulation Externe Mod. Direkte Mod. Direkt Mod.
Auflösung (°) 0.01 0.01 0.01
Reichweite (10%-Ziel) (m) > 200 ~ 200 ~ 20
Horizontales Sichtfeld (°) 40 40 ~ 8
Vertikales Sichtfeld (°) 40 40 ~ 8
Abstand Präzision (1σ Spanne) 0.0005% 0.1% 0.2%
Genauigkeit (cm) < 0.5 1–3 5
Framerate (Hz) 0.1 0.1v > 0.1 - 1
Abstand (cm) 10 10 5
Anwendung ADAS Industry 4.0 Robotics Industry 4.0 ADAS Monitoring Robotics