光栅系统在车载LiDAR系统上的应用解析

科技发展带来了许多便利，现只需在导航上输入目的地，系统就会把你带到。而这一切都必需一张强大而精确的地图作为支持。现代城市高楼大厦密集，道路纵横交错， 如何高效益低成本地制作精确的地图成为业界一个重大的挑战。全球众多厂商开发的车载LiDAR激光扫描仪均有采用雷尼绍光栅，其中一些更同时搭配雷尼绍高性能ATOM™和TONiC™光栅系统，为测绘行业提供精确的坐标数据。

车载LiDAR，简称光达，是一种光学遥感技术，它通过向目标发射一束光，通常是脉冲激光，来测量距离等参数，是测绘行业目前最先进的技术之一。车载LiDAR系统主要由激光扫描仪、POS （定位定向系统，包括GPS和IMU）和测速计等组成。

光栅系统在LiDAR上的应用

光栅在扫描仪上主要应用于测角部分，用以反馈每个发出的脉冲在扫描仪坐标系下的角度，再与测距数据组合进行计算。扫描仪一般共有平行和垂直两个旋转轴，两轴均采用伺服电机，分别配置圆光栅系统作位置反馈，激光源通过两组棱镜，并以固定的脉冲间隔发射到被测物体进行扫描，从而收集三维空间数据。光栅在整个系统中的作用可说是至关重要，如果反馈角度数据偏差，对应的角度值就会出现错误，从而导致系统生成扭曲的图像。

零部件微型化

车载扫描仪工作时被安装在车顶，因此使用者在购买时必定会考虑体积或重量。这意味着扫描仪的机构设计以及其他零部件都必须紧凑轻巧。雷尼绍ATOM圆光栅的微型设计，使客户在机构设计上有更大的自由度。部份对精度要求更高的客户，雷尼绍可提供规格更高的TONiC系列产品，配置RESM圆光栅。另外，开放式光栅是LiDAR必然的选择，原因是封闭式光栅体积相对较大。

雷尼绍ATOM圆光栅系列读数头最小尺寸仅6.8 mm x 20.5 mm x 12.7 mm，与玻璃码盘搭配使用。ATOM和TONiC光栅采用独有的光学滤波系统，可提供更好的信号稳定性和纯粹度。

安装简单便利

安装是否简单是用户在选择零部件时普遍会考虑的因素。以目视进行校正的传统方法虽简单，但较为依赖操作员的经验。而雷尼绍的安装方法简单，使经验较少的操作员也能胜任。该方法主要通过监控DSI双读数头系统（两个读数头安装角度呈180度）的输出信号，然后调整码盘减少两个读数头的计数差，重复调整直到将偏心误差减少到目标值。另外，ATOM和TONiC读数头还包含方便其进行快速安装的LED安装指示灯，以及可实现快速优化的自动校准程序。
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