1951年,美國物理學(xué)家Purcel(珀賽爾)在用微波波譜學(xué)的方法制定核磁矩的同時,意外地觀察到了50HZ的受激輻射,并把粒子數(shù)反轉(zhuǎn)稱為“負溫1度”狀態(tài),這使人們對玻爾茲曼分布有了更全方面也更深刻的認識。同年,美國物理學(xué)家(Townes)湯斯提出了受激輻射微波放大的設(shè)想。1954年,湯斯和她的兩個學(xué)生戈登、曹格爾一起研制成功了波長為1.25cm的氨分子振蕩器,并把它稱為受激輻射微波放大器,按其字母縮寫為MASER,簡稱脈澤。時間來到1958年,湯斯與肖洛聯(lián)名在《物理評論》上發(fā)表了論文《紅外與光激射器》,這標志著激光作為一種新事物登上了歷史舞臺。1960年,梅安研制的紅寶石激光器發(fā)出了694.3nm紅價激光,這是世界上公認的頭一臺激光器。激光雷達以其高分辨率成像能力,在無人機地形測繪中發(fā)揮著重要作用。深圳港口激光雷達
目前,由于MEMS上游供應(yīng)鏈已經(jīng)相對成熟,比如Luminar的MEMS半固態(tài)激光雷達已將制造成本降低到了500-1000美元,使規(guī)模量產(chǎn)成為了可能。國內(nèi)方面,速騰聚創(chuàng)和廣汽埃安、威馬、極氪等11家車企建立了合作,同時其產(chǎn)品「RS-LiDAR-M1」已于2020年12月開始批量出貨,成為全球頭一款批量交付的車規(guī)級MEMS激光雷達。海外方面,Luminar在全球范圍內(nèi)已擁有50多位行業(yè)合作伙伴,其中包括沃爾沃、上汽飛凡汽車、小馬智行等。半固態(tài)—轉(zhuǎn)鏡式激光雷達,轉(zhuǎn)鏡式激光雷達與MEMS激光雷達差異在于,前者的掃描鏡是圍繞著圓心旋轉(zhuǎn),后者則是圍繞著某條直徑上下振動。相比之下,轉(zhuǎn)鏡式激光雷達的功耗更低,散熱難度更低,因而也更容易擁有比較高的可靠性。江蘇微波激光雷達正規(guī)激光雷達在無人倉儲系統(tǒng)中實現(xiàn)貨物的精確定位。
不同車載傳感器的比較,目前,激光雷達、毫米波雷達和攝像頭是公認的自動駕駛的三大關(guān)鍵傳感器技術(shù)。從技術(shù)上看,激光雷達與其他兩者相比具備強大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學(xué)會、國汽智聯(lián)汽車研究院編寫的《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》稱,當(dāng)前在人工智能的重要應(yīng)用場景智能網(wǎng)聯(lián)汽車的自動駕駛和輔助駕駛領(lǐng)域中,激光雷達是實現(xiàn)環(huán)境感知的主要傳感器之一。報告認為,在用于道路信息檢測的傳感器中,激光雷達在探測距離、精確性等方面,相比毫米波雷達具有一定的優(yōu)勢。
激光雷達的工作原理:對人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測物體。能探測的對象:白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同,車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測:光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間(Time of Flight,縮寫為TOF)測量方法。分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,輸出點云,從而呈現(xiàn)出目標物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。激光雷達在智能機器人導(dǎo)航中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
目前全球激光雷達行業(yè)展現(xiàn)出群雄爭霸的格局,國內(nèi)廠商勢頭強勁。國外廠商進入行業(yè)較早,具有先發(fā)優(yōu)勢;國內(nèi)廠商起步較晚,但正不斷縮小與國外廠商差距,甚至追平并反超。國外主要激光雷達廠商包括Velodyne、Luminar、Aeva、Valeo、Innoviz、Ibeo等;國內(nèi)主要激光雷達廠商包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、一徑科技、大疆覽沃等。國內(nèi)廠商持續(xù)發(fā)力,已在全球市場占據(jù)一席之地。2021年全球車載激光雷達市場份額靠前的公司中,中國廠商占據(jù)5席。法國巨頭Valeo以28%的市場份額獨占鰲頭。中國5大廠商合計市場份額達到26%。激光雷達通過發(fā)射激光束,精確測量目標距離,是自動駕駛的關(guān)鍵傳感器。港口激光雷達制造
激光雷達的智能化處理提高了數(shù)據(jù)解析的自動化水平。深圳港口激光雷達
國內(nèi)市場,中國是激光雷達未來的較大市場之一。根據(jù)麥肯錫的預(yù)測,中國將是全球較大的自動駕駛市場,也是高級輔助駕駛領(lǐng)域全球較大的新車銷售市場。由于人口老齡化和產(chǎn)業(yè)升級的影響,需要在減少人力支出的情況下增加生產(chǎn)效率,通過無人駕駛、高級輔助駕駛、服務(wù)型機器人通過機器自動化工作來減少人力支出。在2022年中國激光雷達市場規(guī)模約為26.4億元。根據(jù)預(yù)測,2023年中國激光雷達市場規(guī)模將達75.9億元,2024年將達到139.6億元。2022年全球靠前的激光雷達公司中,2家車載激光雷達公司都來自中國,分別是禾賽科技和速騰聚創(chuàng)。在政策端,國家近年來不斷推出新的政策以支持激光雷達企業(yè)的成長與發(fā)展。深圳港口激光雷達