2015年,以中國科學院上海光學精密機械研究所激光雷達課題組骨干成員為核心,成立了上海大恒光學精密機械有限公司激光雷達事業部,其中,博士3人,碩士10人,本科7人,生產人員若干。業務方向:導航和避障激光雷達、海陸測繪激光雷達、新型激光測距雷達、激光三維成像雷達、測深激光雷達、大氣和海洋探測激光雷達等。
2017年,激光雷達事業部入住上海先進激光技術科創中心,完成了激光雷達事業部研發和生產平臺的建設,其中光學潔凈生產車間640㎡,綜合辦公區域400㎡,其他生產測試車間100㎡。同步啟動面向機器人、AGV、無人叉車等領域的導航避障激光雷達產品開發。
1、機載雙頻激光雷達——海陸一體化三維測繪
由于海水對于電磁波的屏蔽作用,傳統的海底地形探測是采用船載聲吶技術來實現,而在海水極淺的潮間帶和島礁區域,受船測平臺的通行和速度限制,測繪效率極低,成為海岸帶和海島礁測繪的一個瓶頸。海水在藍綠光波段存在一個透過窗口,在該窗口內的可見光具有一定的海水穿透能力,機載雙頻激光雷達探測技術正是利用這個透過窗口,由空中平臺向海水發射藍綠波段激光,根據激光在海表和海底反射的時間差來測量海水的深度。激光發射配合掃描和飛行平臺的運動,可獲得飛行路徑上的三維海底地形圖,為海底三維地形測繪提供了更加高效的技術手段。
2017年,事業部完成了我國首臺機載雙頻激光雷達產品樣機開發,并在我國南海完成了飛行試驗,獲取了南海海島的海陸一體化三維地形圖,最大探測水深達到50m,產品性能達到國際先進水平,國內唯一,打破國外壟斷,解決了我國海陸一體化三維測繪的重大難題。該技術成果榮獲2019年“上海市技術發明獎一等獎”。
單線掃描激光雷達采用 TOF( time of flight)方案,結合核心算法,實現更高精度和更穩定的測量,相對于同類產品,具有更強的抗干擾能力。該系列激光雷達,主要應用于機器人、AGV、區域安防、無人機等。
此外,在實際應用中,激光的傳輸路徑中可能存在多個透反類目標,如防護玻璃、雨、雪、霧、灰塵、樹葉或圍欄等如下圖所示,產生多個激光回波。本產品可對每個回波進行數值分析,同時結合多次測量的測距值統計結果,剔除出現概率較低的干擾點,以屏蔽雨、雪、霧、灰塵、樹葉等目標的干擾。
除了上述產品之外,本公司還接收高校、研究機構、企業等的各種定制類激光雷達,目前,已經完成遠程測距激光雷達、固態三維成像激光雷達、海洋探測激光雷達、大氣探測激光雷達等各類激光雷達十余套,具有深厚的技術積累和產品研制創新能力。下圖所示為部分研制的激光雷達樣機。