【产业瞭望】激光雷达:无人驾驶的第二战场

时间:2024-01-09

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无人驾驶领域的竞争,从来都不只是汽车本身。关于零部件以及周边产品竞争的激烈程度,并不会比汽车主机厂差多少。

激光雷达便是其中最灸手可热的零部件,作为实现无人驾驶中最为关键的技术和关键组件,激光雷达的应用大幅度降低了无人车入门的门槛。有汽车厂商表示,随着激光雷达的广泛应用,将能够直接推动无人驾驶行业的变革。

面对海外厂商的强势来袭,国内激光雷达产业迅速岠起,已经掌握了包括固态激光雷达在内的核心前沿技术,在无人车这一最具希望的朝阳产业中取得重要话语权,意味着国内无人驾驶的应用研发和产业生态不会“受制于人”。


激光雷达是什么?

激光雷达(LiDAR),是激光探测及测距系统(Light Detection and Ranging)的简称,是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其原理是利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态等信息,实现对目标的探测、跟踪和识别。

激光雷达通俗来说还是一种传感器,其它传感器还包括摄像头、超声波、红外、毫米波雷达等等,其最大的特点即在于可以生成三维的位置信息,岂能快速能够确定物体的位置、大小、外部形貌甚至材质,同时获得数据并生成精确的数字模型。

相较于摄像头等传感器,激光雷达除了能够生成三维位置模型之外,它的探测距离更远、测量精度更高,同时响应速度也更灵敏,不收环境光的影响。因此激光雷达不仅是相当于给车装了一双眼睛,而且还是一双千里眼。

从类型上来说,激光雷达可以分为机械激光雷达、固态激光雷达和混合固态激光雷达。机械激光雷达带有控制激光发射角度的不见,而固态的则依靠电子部件来控制激光发射角度。相比传统机械式,固态雷达扫描范围更大、响应速度更快,成本也得到了有效控制,而混合固态激光雷达走的是折中路线,外形不可见旋转部件,实际仍然存在内部。混合固态激光雷达的量产难度最低,在未来几年,能批量生产的激光雷达,大多都属于混合固态。


从内部线束数量来说,激光雷达又可以分为单线束和多线束激光雷达,传统的单线束雷达扫描一次只产生一条扫描线,因此其生成的还是平面信息。虽说如此,单线束雷达由于测量速度更快的特点也有着广泛的应用空间,譬如地形测绘等方面。

但传统的单线束雷达由于扫描视角非常小,对于自动驾驶车型肯定无法适用。那么如何解决这个问题,增加线束是最简单直接的办法,线束越多其探测范围越广,数据愈发精确。因此目前市面上的激光雷达产品有4线束、8线束、16线束、32线束以及64线束等等,当然随着时间推移,功能更变态的128线束激光雷达也已经亮相。

Velodyne:无人驾驶激光雷达的开山鼻祖

你也许对激光雷达并不熟悉,但你一定通过各种渠道见过无人驾驶汽车车顶上各种奇形怪状的家伙。


比如,在Uber无人驾驶测试车的顶部,有一个类似“肯德基全家桶”的东西,其实这是一个激光雷达。




【产业瞭望】激光雷达:无人驾驶的第二战场