車載激光雷達(dá) 遠(yuǎn)還沒(méi)達(dá)到你以為的高度

隨著自動(dòng)駕駛、3D打印、服務(wù)型機(jī)器人的普及與推廣，激光雷達(dá)這一產(chǎn)品開(kāi)始反復(fù)出現(xiàn)在人們的視線之中。

激光雷達(dá)激光雷達(dá)分類繁多，真正了解它的人并不多。今天我們就先從與自動(dòng)駕駛密切相關(guān)的車載激光雷達(dá)入手，來(lái)簡(jiǎn)單了解一下它到底有何特別之處。

車載激光雷達(dá)又稱車載三維激光掃描儀，是一種移動(dòng)型三維激光掃描系統(tǒng)，是目前城市建模的最有效的工具之一。

車載激光雷達(dá)又稱車載三維激光掃描儀，是一種移動(dòng)型三維激光掃描系統(tǒng)。激光傳播速度快，直線型好，車載激光雷達(dá)就是利用其特點(diǎn)，是通過(guò)不斷向周圍目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)（激光束），并接收返回的信號(hào)（目標(biāo)回波）來(lái)計(jì)算和描述被測(cè)量物理的有關(guān)信息，以達(dá)到動(dòng)態(tài)3D掃描的目的。因此，激光雷達(dá)線束越多，視線越密集，測(cè)量的精準(zhǔn)度、分辨率和安全性也就越高。

車載激光雷達(dá)普遍采用多個(gè)激光發(fā)射器和接收器，來(lái)建立三維點(diǎn)云圖。當(dāng)前市場(chǎng)上，機(jī)械式多線束激光雷達(dá)是車載激光雷達(dá)主流方案，主要有4線／8線／16線／32線的，也有最高級(jí)別的64線和128線產(chǎn)品，但至今全球仍然只有Velodyne公司一家獨(dú)有。

即使只是4線級(jí)別的激光雷達(dá)，與其他汽車感應(yīng)識(shí)別技術(shù)（標(biāo)準(zhǔn)車載雷達(dá)及毫米波雷達(dá)等）相比，優(yōu)勢(shì)也很明顯：

1、分辨率高：激光雷達(dá)工作于光學(xué)波段（特殊波段），頻率比微波高2－3個(gè)數(shù)量級(jí)以上，并可同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)，因此，激光雷達(dá)具有極高的距離分辨率、角分辨率和速度分辨率，這就意味著它能偵測(cè)到更小的物體，并且分辨出這些物體是行人、車輛或是垃圾堆，這也是激光雷達(dá)最顯著的優(yōu)點(diǎn)。

2、抗干擾能力強(qiáng)：激光屬于直線傳播、方向性好、光速非常窄，只有在其傳播路徑上才能接收到，所以干擾信號(hào)也很難進(jìn)入激光雷達(dá)的接收機(jī)，另外，對(duì)于激光雷達(dá)而言，只有被照射的目標(biāo)才會(huì)產(chǎn)生反射，完全不會(huì)受地物回波的影響，因此可探測(cè)低空／超低空目標(biāo)，探測(cè)性遠(yuǎn)高于微波雷達(dá)。

3、獲取的信息量豐富：可直接獲取目標(biāo)的距離、角度、反射強(qiáng)度、速度等信息，生成目標(biāo)的多維度圖像，使得整個(gè)畫面更加直觀。

在雨雪、濃霧、沙塵暴等天氣條件下，激光束的傳播距離大受影響，大氣環(huán)流還會(huì)使激光束發(fā)生畸變、抖動(dòng)，直接影響激光雷達(dá)的測(cè)量精度，嚴(yán)重影響行車安全，這是車載激光雷達(dá)的天生缺陷。但毫米波雷達(dá)穿透煙、霧、灰塵的能力強(qiáng)（波長(zhǎng)越長(zhǎng)，穿透性越強(qiáng)），相比于激光雷達(dá)是一大優(yōu)勢(shì)。除此之外，成本高、體積大、產(chǎn)能低也是車載激光雷達(dá)的缺點(diǎn)。

不過(guò)目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)入激光雷達(dá)領(lǐng)域的企業(yè)越來(lái)越多，低成本化也正成為其發(fā)展趨勢(shì)。除了傳統(tǒng)強(qiáng)勢(shì)的業(yè)界霸主Velodyne，其他諸如美國(guó)的Quanergy、TriLumina，德國(guó)的 IBEO，以色列的 Innoviz，荷蘭的 Innoluce，以及加拿大的 Leddartech 也都已加入戰(zhàn)局，且日頭正盛。

國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)起源于上世紀(jì)60年代，但一直到95年才市場(chǎng)化，起步較晚。目前以禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、北科天繪、思嵐科技、鐳神智能等公司為代表，它們的激光雷達(dá)產(chǎn)品多用于地形測(cè)繪、建筑測(cè)量、掃地機(jī)器人等領(lǐng)域，其中也有企業(yè)嘗試將激光雷達(dá)應(yīng)用于自動(dòng)駕駛場(chǎng)景中，但受制于核心技術(shù)大部分還掌握在外企手中，技術(shù)壁壘難以攻破。

全球車載激光雷達(dá)技術(shù)目前都還處在不斷探索和研發(fā)之中，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及3D打印、無(wú)人機(jī)、服務(wù)類機(jī)器人等新興產(chǎn)業(yè)所帶來(lái)的資本傾斜，將來(lái)車載激光雷達(dá)攻克這些技術(shù)難題也只是時(shí)間問(wèn)題，而未來(lái)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展空間也非常巨大。