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相控阵(OPA)的优缺点有哪些

麦辣鸡腿堡 来源:3d tof 作者:3d tof 2023-07-14 11:16 次阅读

相控阵(OPA)的优缺点

优点:

①结构简单、尺寸小:由于不需要旋转部件,可以大大压缩雷达的结构和尺寸,提高使用寿命,并降低成本。

②标定简单:机械式激光雷达由于光学结构固定,适配不同车辆往往需要精密调节其位置和角度,固态激光雷达可以通过软件进行调节,大大降低了标定的难度。

③扫描速度快:不用受制于机械旋转的速度和精度,光学相控阵的扫描速度取决于所用材料的电子学特性,一般都可以达到MHz量级。

④扫描精度高:光学相控阵的扫描精度取决于控制电信号的精度,可以达到千分之一度量级以上。

⑤可控性好:光学相控阵的光束指向完全由电信号控制,在允许的角度范围内可以做到任意指向,可以在重点区域进行高密度的扫描。

⑥多目标监控:一个相控阵面可以分割为多个小模块,每个模块分开控制即可同时锁定监控多个目标。

缺点:

①扫描角度有限:调节相位最多只能让中央明纹改变约±60°,实际做到360°采集的话一般需要6个。

②旁瓣问题:光栅衍射除了中央明纹外还会形成其他明纹,这一问题会让激光在最大功率方向以外形成旁瓣,分散激光的能量。

③加工难度高:光学相控阵要求阵列单元尺寸必须不大于半个波长,一般目前激光雷达的工作波长均在1微米左右,故阵列单元的尺寸必须不大于500nm。而且阵列密度越高,能量也越集中,这都提高了对加工精度的要求,需要一定的技术突破。

④接收面大、信噪比差:传统机械雷达只需要很小的接收窗口,但固态激光雷达却需要一整个接收面,因此会引入较多的环境光噪声,增加了扫描解析的难度。

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