北京車載激光雷達(dá)

探測(cè)距離，激光雷達(dá)標(biāo)稱的較遠(yuǎn)探測(cè)距離一般為150-200m，實(shí)際上距離過遠(yuǎn)的時(shí)候，采樣的點(diǎn)數(shù)會(huì)明顯變少，測(cè)量距離和激光雷達(dá)的分辨率有著很大的關(guān)系。以激光雷達(dá)的垂直分辨率為0.4°較遠(yuǎn)探測(cè)距離為200m舉例，在經(jīng)過200m后激光光束2個(gè)點(diǎn)之間的距離為，也就是說(shuō)只能檢測(cè)到高于1.4m的障礙物。如下圖10所示。如果要分辨具體的障礙物類型，那么需要采樣點(diǎn)的數(shù)量更多，因此激光雷達(dá)有效的探測(cè)距離可能只有60-70m。增加激光雷達(dá)的探測(cè)距離有2種方法，一是增加物體的反射率，二是增加激光的功率。物體的反射率是固定的，無(wú)法改變，那么就只能增加激光的功率了。但是增加激光的功率會(huì)損傷人眼，只能想辦法增加激光的波長(zhǎng)，以避開人眼可見光的范圍，這樣可以適當(dāng)增大激光的功率。探測(cè)距離是制約激光雷達(dá)的另一個(gè)障礙，汽車在高速行駛的過程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物，就越能預(yù)留越多的反應(yīng)時(shí)間，從而避免交通事故。通過分析激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，研究人員能夠精確評(píng)估環(huán)境變化。北京車載激光雷達(dá)

目前激光雷達(dá)廠商主要使用波長(zhǎng)為 905nm 和 1550nm 的激光發(fā)射器，波長(zhǎng)為 1550nm 的光線不容易在人眼液體中傳輸，這意味著采用波長(zhǎng)為 1550nm 激光的激光雷達(dá)的功率可以相當(dāng)高，而不會(huì)造成視網(wǎng)膜損傷。更高的功率，意味著更遠(yuǎn)的探測(cè)距離，更長(zhǎng)的波長(zhǎng)，意味著更容易穿透粉塵霧霾。但受制于成本原因，生產(chǎn)波長(zhǎng)為1550納米的激光雷達(dá)，要求使用昂貴的砷化鎵材料。廠商更多選擇使用硅材料制造接近于可見光波長(zhǎng)的 905nm 的激光雷達(dá)，并嚴(yán)格限制發(fā)射器的功率，避免造成眼睛的長(zhǎng)久性損傷。吉林覓道Mid-360激光雷達(dá)港口激光雷達(dá)通過測(cè)量船只與碼頭的相對(duì)位置，為港口物流的自動(dòng)化和安全性提供了重要的支持。

激光雷達(dá)按照測(cè)距方法可以分為飛行時(shí)間（TimeofFlight，ToF）測(cè)距法、基于相干探測(cè)FMCW測(cè)距法、以及三角測(cè)距法等，其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽(yáng)光下較遠(yuǎn)的測(cè)程（100～250m），是車載激光雷達(dá)的好選擇方案。ToF是目前市場(chǎng)車載中長(zhǎng)距激光雷達(dá)的主流方案，未來(lái)隨著FMCW激光雷達(dá)整機(jī)和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場(chǎng)上并存。根據(jù)激光雷達(dá)按測(cè)距方法分類：ToF法：通過直接測(cè)量發(fā)射激光與回波信號(hào)的時(shí)間差，基于光在空氣中的傳播速度得到目標(biāo)物的距離信息，具有響應(yīng)速度快、探測(cè)精度高的優(yōu)勢(shì)。FMCW法：將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制，通過回波信號(hào)與參考光進(jìn)行相干拍頻得到頻率差，從而間接獲得飛行時(shí)間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達(dá)具有可直接測(cè)量速度信息以及抗干擾（包括環(huán)境光和其他激光雷達(dá)）的優(yōu)勢(shì)。

優(yōu)劣勢(shì)分析：優(yōu)點(diǎn)：FLASH激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢(shì)在于可以一次性實(shí)現(xiàn)全局成像來(lái)完成探測(cè)，且成像速度快。體積小，易安裝，易融入車的整體外觀設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，元件極少，成本低。信號(hào)處理電路簡(jiǎn)單，消耗運(yùn)算資源少，整體成本低。刷新頻率可高達(dá)3MHz，是傳統(tǒng)攝像頭的10萬(wàn)倍，實(shí)時(shí)性好，因此易過車規(guī)。缺點(diǎn)：不過FLASH激光單點(diǎn)面積比掃描型激光單點(diǎn)大，因此其功率密度較低，進(jìn)而影響到探測(cè)精度和探測(cè)距離（低于50米）。要改善其性能，需要使用功率更大的激光器，或更先進(jìn)的激光發(fā)射陣列，讓發(fā)光單元按一定模式導(dǎo)通點(diǎn)亮，以取得掃描器的效果。激光雷達(dá)的分辨率高，能夠捕捉到細(xì)微的目標(biāo)特征。

目前的激光雷達(dá)，不光只有光探測(cè)與測(cè)量，更是一種集激光、全球定位系統(tǒng)（GPS）和IMU（InertialMeasurementUnit，慣性測(cè)量裝置）三種技術(shù)于一身的系統(tǒng)，用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM（數(shù)字高程模型）。這三種技術(shù)的結(jié)合，可以高度準(zhǔn)確地定位激光束打在物體上的光斑，測(cè)距精度可達(dá)厘米級(jí)，激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢(shì)就是"精確"和"快速、高效作業(yè)"。隨著激光雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，星載激光雷達(dá)的研制和應(yīng)用在20世紀(jì)90年代逐步成熟。2003年，NASA根據(jù)早先提出的采用星載激光雷達(dá)測(cè)量?jī)蓸O地區(qū)冰面變化的計(jì)劃，正式將地學(xué)激光測(cè)高儀列入地球觀測(cè)系統(tǒng)中，并將其搭載在冰體、云量和陸地高度監(jiān)測(cè)衛(wèi)星上發(fā)射升空運(yùn)行。激光雷達(dá)在建筑施工中用于精確測(cè)量和定位。廣東港口激光雷達(dá)

激光雷達(dá)在考古發(fā)掘中用于繪制遺址的三維模型。北京車載激光雷達(dá)

隨著廠商不斷加大研發(fā)投入和技術(shù)升級(jí)，激光雷達(dá)產(chǎn)品性能不斷提升。華為、大疆跨界入局轉(zhuǎn)鏡/棱鏡式半固態(tài)方案推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為激光雷達(dá)持續(xù)加碼。隨著制造工藝的升級(jí)和規(guī)模經(jīng)濟(jì)逐步顯現(xiàn)，未來(lái)激光雷達(dá)有望下探至商業(yè)化量產(chǎn)水平。下游主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)闊o(wú)人駕駛和高級(jí)輔助駕駛，市場(chǎng)前景廣闊?？v觀整個(gè)激光雷達(dá)的發(fā)展歷史，一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開科技+資本的密切配合。誠(chéng)然，頭部的企業(yè)已經(jīng)走在前面，他們擁有更強(qiáng)的技術(shù)壁壘，吸引著更多的資本的目光。北京車載激光雷達(dá)