1000Hz！超高频激光雷达帮助无人机避障

电子爱好者网报道(文章 / 梁浩斌)激光雷达已广泛应用于无人机领域，尤其是地形测绘和三维建模。无人驾驶飞机通过高分辨率激光雷达扫描地形，比如DJI推出的禅思。 L2 集成框架激光雷达，测距能力达到 250 米（反射率 10%，100 klx）、450 米（反射率 50%，0 klx），典型的工作航高可达 在单回波和多回波模式下，150，L2 最大点云发射率均可达到 240,000 点 / 秒，可以在单位时间内获得更多的点云数据。

激光雷达除了测绘外，还可以用于无人机避障和测距。几年前，DJI推出的 Air 3S 这是第一款配备激光雷达避障的消费级无人机，与传统的视觉避障相比，选择激光雷达避障在暗光和复杂环境中表现更好。

近日，激光雷达厂商北醒也推出了一款高频激光雷达，可用于无人机避障。这次推出了北醒 TFA300 激光雷达系列，响应频率达到 1000Hz，高采样频率意味着在无人机高速运动时，仍然可以保证精确的测距数据更新。根据官方声明，即使在 1 在马赫速度下航行，也可以保证每帧的目标。 3.4cm 距离更新颗粒度。

另外一个特点是轻量化。无人驾驶飞机对重量特别敏感，重量对无人驾驶飞机的续航和可控性有很大影响。北醒 TFA300 有两种产品，一种是无机壳版本，可在无人机设计阶段嵌入无人机机身内，只有重量。 10.5g；另外一种是包含 IP67 带壳版本具有保护性能，重量为 34.5g。

就性能而言，无机壳版本 TFA300 量程在 90% 可以支持反射率 0.1m 到 290m，准确度 ± 10cm（低于 10m 时）、大于 10m 时准确度为 只有1%的尺寸 32mm × 30.2mm × 20.2mm。TFA300 高低温、户外等激光雷达的极端工况 100KLux 在复杂的场景中，如强光环境、雨雾风沙等都得到了充分的改善。

TFA300为了方便接入无人机生态， 选择行业标准 JST GH 端子，可以直接连接飞控主板，无需转接，集成 UART 和 CAN 适应新一代飞控架构的双接口； DroneCAN 协议，Pixhauwk、ArduPilot 等待主流飞控即插即用。

另外，在无人机避障的传感器上，也可以使用 360 ° 比如激光雷达 此前，香港大学研究小组开发了一种四轴飞机，可以实现自主空中避障。其避障系统的核心来自 Livox 的 MID360 激光雷达。MID 360 同时也用于大疆 T100 农业无人驾驶飞机。

MID 360 是 2023 每年发布的一款激光雷达，也是市场上首款选用混合固体结构的激光雷达。 360 ° 在机器人、割草机等商品中，激光雷达已被广泛使用。

MID360 在 100Klx 照度下的量程为 40m%@10% 70m@80%的反射率 反射率；FOV 为水准 360 °，竖直 -7 ° 至 52 °；视角随机误差小于等于 0.15 °，每秒点云导出 200000 点，帧率为 10Hz；体积也比较小，为 65mm × 65mm × 60mm，重量为 256g。

但是对消费级无人机而言，MID360 显然，重量不合适。未来，随着无人机门槛的降低，市场对无人机避障能力的需求不断提高，激光雷达将加速更多的避障系统的使用。更小更轻的激光雷达将有更大的市场需求。

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