優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:OPA激光雷達(dá)發(fā)射機(jī)采用純固態(tài)器件,沒有任何需要活動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),因此在耐久度上表現(xiàn)更出眾;雖然省去機(jī)械掃描結(jié)構(gòu),但卻能做到類似機(jī)械式的全景掃描,同時(shí)在體積上可以做得更小,量產(chǎn)后的成本有望較大程度上降低。劣勢:OPA激光雷達(dá)對(duì)激光調(diào)試、信號(hào)處理的運(yùn)算力要求很大,同時(shí),它還要求陣列單元尺寸必須不大于半個(gè)波長,因此每個(gè)器件尺寸只500nm左右,對(duì)材料和工藝的要求都極為苛刻,由于技術(shù)難度高,上游產(chǎn)業(yè)鏈不成熟,導(dǎo)致 OPA 方案短期內(nèi)難以車規(guī)級(jí)量產(chǎn),目前也很少有專注開發(fā)OPA激光雷達(dá)的Tier1供應(yīng)商。激光雷達(dá)的集成度高,便于安裝在各種平臺(tái)上。深圳連續(xù)波激光雷達(dá)規(guī)格
探測距離,激光雷達(dá)標(biāo)稱的較遠(yuǎn)探測距離一般為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,也就是說只能檢測到高于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)有效的探測距離可能只有60-70m。增加激光雷達(dá)的探測距離有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,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。浙江Hap激光雷達(dá)激光雷達(dá)在物流領(lǐng)域提高了貨物分揀和配送的效率。
激光雷達(dá)結(jié)構(gòu),激光雷達(dá)的關(guān)鍵部件按照信號(hào)處理的信號(hào)鏈包括控制硬件DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、激光驅(qū)動(dòng)、激光發(fā)射發(fā)光二極管、發(fā)射光學(xué)鏡頭、接收光學(xué)鏡頭、APD(雪崩光學(xué)二極管)、TIA(可變跨導(dǎo)放大器)和探測器,如下圖所示。其中除了發(fā)射和接收光學(xué)鏡頭外,都是電子部件。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速演進(jìn),性能逐步提升的同時(shí)成本迅速降低。但是光學(xué)組件和旋轉(zhuǎn)機(jī)械則占具了激光雷達(dá)的大部分成本。激光雷達(dá)的種類,把激光雷達(dá)按照掃描方式來分類,目前有機(jī)械式激光雷達(dá)、半固態(tài)激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)三大類。其中機(jī)械式激光雷達(dá)較為常用,固態(tài)激光雷達(dá)為未來業(yè)界大力發(fā)展方向,半固態(tài)激光雷達(dá)是機(jī)械式和純固態(tài)式的折中方案,屬于目前階段量產(chǎn)裝車的主力軍。
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放無人駕駛出租車服務(wù),在13個(gè)城市部署總數(shù)測試車輛,并且與一汽紅旗合作實(shí)現(xiàn)了中國首條L4級(jí)自動(dòng)駕駛乘用車生產(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、美國、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、美國、其他地區(qū)分別為32.5/13.0/19.5億美元。激光雷達(dá)的維護(hù)簡單,降低了使用成本。
根據(jù)激光雷達(dá)按技術(shù)架構(gòu)分類:機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá):通過電機(jī)帶動(dòng)收發(fā)陣列進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)空間水平360°視場范圍的掃描。測距能力在水平360°視場范圍內(nèi)保持一致。半固態(tài)式激光雷達(dá):半固態(tài)方案的特點(diǎn)是收發(fā)單元與掃描部件解耦,收發(fā)單元(如激光器、探測器)不再進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng),具體包括微振鏡方案、轉(zhuǎn)鏡方案等。適用于實(shí)現(xiàn)部分視場角(如前向)的探測,體積相較于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式雷達(dá)更緊湊。固態(tài)激光雷達(dá):固態(tài)式方案的特點(diǎn)是不再包含任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,具體包括相控陣(OpticalPhasedArray,OPA)方案、Flash方案、電子掃描方案等。激光雷達(dá)在醫(yī)療領(lǐng)域被用于人體三維掃描和診斷。江蘇二維激光雷達(dá)制造
激光雷達(dá)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域用于監(jiān)測作物生長情況。深圳連續(xù)波激光雷達(dá)規(guī)格
激光雷達(dá)的分類,激光雷達(dá)行業(yè)具有較高的技術(shù)水準(zhǔn)與技術(shù)壁壘,并同時(shí)具有技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)與產(chǎn)品迭代速度快的特征。其技術(shù)發(fā)展方向與半導(dǎo)體行業(yè)契合度高,激光雷達(dá)系統(tǒng)中主要的激光器、探測器、控制及處理單元均能從半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展中受益,收發(fā)單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來的發(fā)展趨勢。激光雷達(dá)可分成一維(1D)激光雷達(dá)、二維(2D)掃描激光雷達(dá)和三維(3D)掃描激光雷達(dá)。1D激光雷達(dá)只能用于線性的測距;2D掃描激光雷達(dá)只能在平面上掃描,可用于平面面積與平面形狀的測繪,如家庭用的掃地機(jī)器人;3D掃描激光雷達(dá)可進(jìn)行3D空間掃描,用于戶外建筑測繪,它是駕駛輔助和自助式自動(dòng)駕駛應(yīng)用的重要車載傳感設(shè)備。3D激光雷達(dá)可進(jìn)一步分成3D扇形掃描激光雷達(dá)和3D旋轉(zhuǎn)式掃描激光雷達(dá)。深圳連續(xù)波激光雷達(dá)規(guī)格