激光雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別自動(dòng)駕駛(L3級(jí)別以上),以及更高安全性的良好途徑,相比于毫米波雷達(dá),激光雷達(dá)的分辨率更高、穩(wěn)定性更好、三維數(shù)據(jù)也更可靠。什么是激光雷達(dá)?激光雷達(dá)(LiDAR)是光探測(cè)與測(cè)距(Light Detection and Ranging)技術(shù)的縮寫(xiě)。在工作過(guò)程中,激光束從光源發(fā)射并被場(chǎng)景中的物體反射回探測(cè)器,通過(guò)測(cè)量光束飛行時(shí)間(Time of Flight,簡(jiǎn)稱(chēng)ToF),可以推算出場(chǎng)景內(nèi)物體的距離,并生成距離地圖。所謂雷達(dá),就是用電磁波探測(cè)目標(biāo)的電子設(shè)備。激光雷達(dá)(LightDetectionAndRanging,簡(jiǎn)稱(chēng)"LiDAR"),顧名思義就是以激光來(lái)探測(cè)目標(biāo)的雷達(dá)。我們知道波長(zhǎng)與頻率成反比,波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射能力越強(qiáng),傳播的距離也就越長(zhǎng)。激光雷達(dá)助無(wú)人駕駛感知路況,讓出行安全高效。近距離激光雷達(dá)廠商
激光雷達(dá)在ADAS應(yīng)用:海內(nèi)外持續(xù)發(fā)展,2025年全球市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)6.2億美元。2020年10月,百度在北京全方面開(kāi)放無(wú)人駕駛出租車(chē)服務(wù),在13個(gè)城市部署總數(shù)測(cè)試車(chē)輛,并且與一汽紅旗合作實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首條L4級(jí)自動(dòng)駕駛乘用車(chē)生產(chǎn)線建設(shè),具備批量生產(chǎn)能力。根據(jù)Forst&Sullivan研究估計(jì),2026年ADAS領(lǐng)域使用激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)12.9億美元。其中,中國(guó)、美國(guó)、其他地區(qū)分別為6.7/3.5/2.7億美元。2030年ADAS領(lǐng)域使用激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)64.9億美元,其中中國(guó)、美國(guó)、其他地區(qū)分別為32.5/13.0/19.5億美元。吉林非重復(fù)掃描激光雷達(dá)城市規(guī)劃憑借激光雷達(dá)獲取空間數(shù)據(jù),輔助科學(xué)規(guī)劃。
而如較新的 Livox Horizon 激光雷達(dá),也包含了多回波信息及噪點(diǎn)信息,格式如下:每個(gè)標(biāo)記信息由1字節(jié)組成:該字節(jié)中 bit7 和 bit6 為頭一組,bit5 和 bit4 為第二組,bit3 和 bit2 為第三組,bit1 和 bit0 為第四組。第二組表示的是該采樣點(diǎn)的回波次序。由于 Livox Horizon 采用同軸光路,即使外部無(wú)被測(cè)物體,其內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回波,該回波記為第 0 個(gè)回波。隨后,若激光出射方向存在可被探測(cè)的物體,則較先返回系統(tǒng)的激光回波記為第 1 個(gè)回波,隨后為第 2 個(gè)回波,以此類(lèi)推。如果被探測(cè)物體距離過(guò)近(例如 1.5m),第 1 個(gè)回波將會(huì)融合到第 0 個(gè)回波里,該回波記為第 0 個(gè)回波。
LiDAR 技術(shù)的其它應(yīng)用,LiDAR 的應(yīng)用范圍普遍而多樣。在大氣科學(xué)中,LiDAR已被用于檢測(cè)多種大氣成分。已經(jīng)應(yīng)用于表征大氣中的氣溶膠,研究高層大氣風(fēng),剖面云,幫助收集天氣數(shù)據(jù),以及其它許多應(yīng)用場(chǎng)合。在天文學(xué)中,LiDAR已被用于測(cè)量距離,包括遠(yuǎn)距離物體(例如月球)和近距離物體。實(shí)際上,LiDAR是將地月距離測(cè)量的精度提高到毫米級(jí)的關(guān)鍵設(shè)備。LiDAR還在天文學(xué)應(yīng)用中用于建立導(dǎo)星。在考古學(xué)中,LiDAR已被用于繪制茂密森林樹(shù)冠下的古代交通系統(tǒng)地圖。激光雷達(dá)以其高分辨率成像能力,在無(wú)人機(jī)地形測(cè)繪中發(fā)揮著重要作用。
為了克服探測(cè)距離的限制,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)的表示廠商Ibeo、LedderTech開(kāi)始在激光收發(fā)模塊進(jìn)行創(chuàng)新。車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)鼻祖Ibeo,則一步到位推出了單光子激光雷達(dá),Ibeo稱(chēng)其為Focal Plane Array焦平面,實(shí)際也可歸為FlASH激光雷達(dá)。2019年8月27日,長(zhǎng)城汽車(chē)與德國(guó)激光雷達(dá)廠商Ibeo正式簽署了激光雷達(dá)技術(shù)戰(zhàn)略合作協(xié)議,三方合作的產(chǎn)品基礎(chǔ)就是ibeonEXT Generic 4D Solid State LiDAR。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)芯片化程度高,規(guī)模化量產(chǎn)后大概率能拉低成本,隨著技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)有望成為主流的技術(shù)方案。覽沃 Mid - 360 探測(cè)距離可為 10cm,小盲區(qū)配合小巧體積,輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)盲區(qū)覆蓋。海南重復(fù)掃描激光雷達(dá)
激光雷達(dá)在建筑施工中用于精確測(cè)量和定位。近距離激光雷達(dá)廠商
應(yīng)用層面,目前暫無(wú)車(chē)規(guī)級(jí)量產(chǎn)案例,OPA方案的表示企業(yè)為Quanergy。2021年8月,Quanergy對(duì)其OPA固達(dá)態(tài)激光雷達(dá)S3系列完成駕駛實(shí)測(cè)演示。測(cè)試結(jié)果顯示,S3系列固態(tài)激光雷達(dá)可以提供超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF),在全光照下實(shí)現(xiàn)100米的探測(cè)性能,大規(guī)模量產(chǎn)后的目標(biāo)價(jià)格為500美元。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,F(xiàn)lash閃光激光雷達(dá)是目前純固態(tài)激光雷達(dá)較主流的技術(shù)方案。但是由于短時(shí)間內(nèi)發(fā)射大面積的激光,因此在探測(cè)精度和探測(cè)距離上會(huì)受到較大的影響,主要用于較低速的無(wú)人駕駛車(chē)輛,例如無(wú)人外賣(mài)車(chē)、無(wú)人物流車(chē)等,對(duì)探測(cè)距離要求較低的自動(dòng)駕駛解決方案中。近距離激光雷達(dá)廠商