激光雷达:MEMS如何推动空间传感的新趋势

发表的Coventor 在2018年6月15日

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Coventor_June_2018_blog-Figure 1。双轴微镜的模态振型

你可能听说过很多关于激光雷达的事。它代表光探测和测距，在自动驾驶汽车、机器人和家庭自动化等许多新兴技术中发挥着核心作用。亚博电竞网页激光雷达与其他空间传感技术的区别在于其距离数据的精度和密度，而这类传感器无法获得。激光雷达传感器的输出信号可以用来快速建立空间的非常详细的3D模型，这使得它们非常适合涉及自动驾驶汽车和机器人的应用。最近展示的机器人在办公家具上翻筋斗^[1]或者是测绘森林每一片叶子的无人机^[２]，都是激光雷达传感器技术的壮举。专家预测，激光雷达技术在未来十年的全球市场规模将以12-22%的复合年增长率增长^{[3 - 4]}这使它成为发展最快的高科技领域之一。

激光雷达系统通常使用静电驱动的镜子来快速扫描穿过目标区域的激光束。这些镜像是MEMS设备在新兴应用中的另一个例子。设计这类系统的工程师需要快速、准确地模拟和设计这些镜像结构及其相关的执行器。Coventor的CoventorMP平台提供了针对该应用程序量身定制和优化的设计和分析工具。

与xinyabo官网 的工具CoventorMP，激光雷达设计者可以快速得到在线性和高度非线性工作状态下激光雷达微反射镜的电容、模态频率和谐波行为的分析结果。一个关于xinyabo官网 双轴微镜中的模型如下所示，展示了设计的其中一种模态振型:

此外，利用MATLAB^®动态仿真模块^®插件的xinyabo官网 ,完整的瞬态微镜的行为可以分析，允许分析启动，铃声和稳态行为。暂态启动信号采用相同的设计xinyabo官网 MATLAB Simulink仿真如下所示:

此外，由于微镜像设备在Simulink中作为一个系统块存在，微镜像的集体行为数组可以检查。每个微镜都可以在控制回路中进行原位分析，并与读出电路模型进行协同模拟。
当MEMS设计开始包含来自系统级的元素时，当系统级设计考虑对MEMS设计者来说变得更加重要时，系统级分析能力反过来也变得更加重要。使用提供的工具流xinyabo官网 ，系统级建模变得可访问和实用。