激光雷达(LiDAR)、光学相控阵雷达(OPA)和微波相控阵雷达(ESA)

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1. 激光雷达的两种技术实现方式&＃xff1a;tof&＃xff08;飞行时间&＃xff09;和fmcw&＃xff08;调频连续波&＃xff09;&＃xff0c;fmcw一定比tof更好吗&＃xff1f;
2. 固态激光雷达是当前自动驾驶领域中激光雷达发展的一个重要趋势。而相控阵雷达是一种固态激光雷达技术&＃xff08;另外一种是flash激光雷达?)&＃xff0c;相控阵雷达的优势之一&＃xff1a;无需机械转动。

• 什么是相位&＃xff1f;把所有周期性运动&＃xff08;例如简谐运动&＃xff1a;y &＃61; A sin($\omega x$ &＃43; $\varphi$)&＃xff0c;周期为T&＃xff09;都对应到圆周运动&＃xff0c;于是就有了角速度&＃xff08;$\omega$&＃xff09;和相位&＃xff08;初相位&＃xff1a;$\varphi$&＃xff0c;圆周运动中的起始位置、相位&＃xff1a;$\omega x$ &＃43; $\varphi$&＃xff09;的概念。其中&＃xff1a;$\omega \&＃61;2\pi /T$

3. 相控阵雷达可以分为&＃xff1a;光学相控阵雷达&＃xff08;esa&＃xff0c;Electronically scanned array, 1960年&＃xff09; vs 微波相控阵雷达 (OPA, Optical Phased Array, 1937年)

• 微波相控阵可以分为&＃xff1a;有源相控阵&＃xff08;aesa&＃xff0c;Active electronically scanned array&＃xff09;和无源&＃xff08;pesa, passive esa&＃xff09;相控阵&＃xff1a;每个天线是否连接独立的功放单元。实际使用中为了解决覆盖角度问题&＃xff0c;一般是机械转动 扫描和 电学扫描 相结合&＃xff08;混合式扫描&＃xff09;的方式

• 最新的激光相控阵雷达&＃xff08;OPA&＃xff09;&＃xff1a;2016 美国 Quanergy公司 “固态激光雷达”产品,也就是光波导相控阵激光雷达

• 结合opa和fmcw技术的产品&＃xff1a;Mobileye/英特尔fmcw

• 毫米波雷达 vs 激光雷达&＃xff1a;可能的发展趋势&＃xff1a;目前车载的毫米波雷达 &＃xff08;锥形波束&＃xff0c;指向性不好&＃xff09; -> 微波相控阵雷达。毫米波雷达通过发射和接收电磁波测距、测速、测方位角&＃xff1b;车载激光雷达 &＃xff08;直线发射&＃xff0c;雨天、雾天、沙尘暴 效果不好&＃xff09; -> 激光相控阵雷达

4. 光学相控阵&＃xff08;opa&＃xff09; 的三种实现方式&＃xff1a;液晶、光波导、mems

5. 疑问&＃xff1a;opa一定比esa更好吗&＃xff1f;那为什么opa在军事上没有广泛使用&＃xff1f;因为成本&＃xff1f;

• opa对比微波相控阵的优势&＃xff1a;光学相控阵是以工作在光波段的激光作为信息载体&＃xff0c;因而不受传统无线电波的干扰&＃xff0c;而且激光的波束窄&＃xff0c;不易被侦察&＃xff0c;具备良好的保密性。另外&＃xff0c;相比于大体积的电学相控阵&＃xff0c;光学相控阵可以集成在一块芯片上&＃xff0c;尺寸小、质量轻、灵活性好、功耗低。这些优势使得光学相控阵在自由空间光通信、光检测和测距(LIDAR)、图像投影、激光雷达和光学存储等领域有着极大的吸引力。
• 也许是因为技术不够成熟&＃xff1a;光波导相控阵技术在雷达和成像领域有很大的应用前景。但是光波导相控阵在雷达、成像技术上还不够成熟&＃xff0c;一旦相关的光学加工工艺获得突破&＃xff0c;那么以光波导相控阵为基础的激光雷达和成像技术将在目标探测与跟踪、高分辨率成像、定向能武器、精密捕获与对准等方面发挥出很大的作用。
• opa到底是比微波相控阵更好 还是 互补&＃xff1f;

欢迎大家和我探讨&＃xff01;