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華為車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)深度報(bào)告

摘要:華為12月首次面向行業(yè)正式發(fā)布車規(guī)級(jí)高性能激光雷達(dá)產(chǎn)品和解決方案。這是一款96 線中長(zhǎng)距激光雷達(dá)產(chǎn)品,可以實(shí)現(xiàn)城區(qū)行人車輛檢測(cè)覆蓋,并兼具高速車輛檢測(cè)能力,更符合中國(guó)復(fù)雜路況下的場(chǎng)景。華為的激光雷達(dá)產(chǎn)品在性能與可靠性方面都滿足車規(guī)級(jí)要求,依托在光通訊領(lǐng)域積累的精密制造能力以及先進(jìn)工藝裝備實(shí)驗(yàn)室,華為快速建立了第一條車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的第一條Pilot 產(chǎn)線,已按照年產(chǎn)10 萬(wàn)套/線推進(jìn)產(chǎn)能,以適應(yīng)未來(lái)大規(guī)模量產(chǎn)需求。

  華為12月首次面向行業(yè)正式發(fā)布車規(guī)級(jí)高性能激光雷達(dá)產(chǎn)品和解決方案。這是一款96 線中長(zhǎng)距激光雷達(dá)產(chǎn)品,可以實(shí)現(xiàn)城區(qū)行人車輛檢測(cè)覆蓋,并兼具高速車輛檢測(cè)能力,更符合中國(guó)復(fù)雜路況下的場(chǎng)景。華為的激光雷達(dá)產(chǎn)品在性能與可靠性方面都滿足車規(guī)級(jí)要求,依托在光通訊領(lǐng)域積累的精密制造能力以及先進(jìn)工藝裝備實(shí)驗(yàn)室,華為快速建立了第一條車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的第一條Pilot 產(chǎn)線,已按照年產(chǎn)10 萬(wàn)套/線推進(jìn)產(chǎn)能,以適應(yīng)未來(lái)大規(guī)模量產(chǎn)需求。

  激光雷達(dá)的市場(chǎng)格局

  市場(chǎng)總量:根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu) Yole 的數(shù)據(jù),在 2020 年,全球激光雷達(dá)出貨量大約為 34 萬(wàn)個(gè),用于智能駕駛的大約 20萬(wàn)個(gè);全球激光雷達(dá)的銷售額約 12.95 億美元,智能駕駛相關(guān)的銷售額大約為 9500 萬(wàn)美元。

  至 2025 年,全球激光雷達(dá)的出貨量有望達(dá)到 470 萬(wàn)個(gè),其中用于智能駕駛的大約 340 萬(wàn)個(gè);全球激光雷達(dá)銷售額有望達(dá)到 61.9 億美元,智能駕駛相關(guān)的銷售額大約為 15.35 億美元。

  主要玩家:激光雷達(dá)目前國(guó)外巨頭主要是 Velodyne、Ibeo 和 Quanergy 三家。國(guó)內(nèi)除華為外,還有禾賽科技、速騰科技、鐳神、一徑科技、思嵐科技等。著名無(wú)人機(jī)企業(yè)大疆內(nèi)部孵化的 Livox 于 2020 年發(fā)布了兩款激光雷達(dá)產(chǎn)品,售價(jià)分別為 6499 元和 9000元,線數(shù)分別等效于傳統(tǒng) 64 線和 128 線。

  車載激光雷達(dá)的定位:華為汽車業(yè)務(wù)在“云-管-端”的架構(gòu)下,發(fā)力智能駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)、智能座艙、智能電動(dòng)、智能車云五大模塊,其中智能駕駛對(duì)應(yīng)“端”。智能駕駛的工作原理是通過(guò)激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等感知層硬件來(lái)探測(cè)汽車周圍的環(huán)境,獲取數(shù)據(jù)后傳輸至決策層進(jìn)行處理判斷,最后由執(zhí)行層硬件具體控制車輛的行駛活動(dòng)。

  激光雷達(dá)是智能駕駛感知層的的關(guān)鍵傳感器,是目前實(shí)現(xiàn) 3D 空間建模的必備硬件。相比于毫米波雷達(dá)和攝像頭,激光雷達(dá)在目標(biāo)輪廓測(cè)量、角度測(cè)量、光照穩(wěn)定性、通用障礙物檢出等方面都具有出色的性能表現(xiàn)。

  華為激光雷達(dá)定位前裝量產(chǎn):華為激光雷達(dá)產(chǎn)品的研發(fā)始于 2016 年,在調(diào)研主流車企對(duì)激光雷達(dá)產(chǎn)品的需求后,華為明確了研發(fā)攻關(guān)方向,即做一款性能優(yōu)越,符合車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),能夠大規(guī)模前裝量產(chǎn)的激光雷達(dá)。在研發(fā)過(guò)程中,華為的激光雷達(dá)首先具體分析了實(shí)際行駛過(guò)程中的難點(diǎn)場(chǎng)景,比如地庫(kù)場(chǎng)景、隧道場(chǎng)景等;然后,華為進(jìn)一步明確了激光雷達(dá)的規(guī)格定義,對(duì)測(cè)距規(guī)格、水平 FOV 和垂直 FOV 規(guī)定了性能要求;最后,華為考慮了激光雷達(dá)實(shí)際安裝適配的問(wèn)題,對(duì)安裝數(shù)量、安裝位置、環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題制定了具體的解決方案。

  華為激光雷達(dá)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了性能、成本、可靠性三方面的平衡。

  在前文中我們已經(jīng)提到,按掃描方式劃分,激光雷達(dá)可分為 MEMS、Flash、相控陣、機(jī)械旋轉(zhuǎn)式四類。根據(jù)2020年世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織對(duì)華為激光雷達(dá)技術(shù)專利的披露,華為的產(chǎn)品應(yīng)該屬于 MEMS 激光雷達(dá),并且采用多線程微振鏡激光測(cè)量模組技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

  MEMS 激光雷達(dá)的特征:MEMS 激光雷達(dá)與機(jī)械激光雷達(dá)相比,有三大優(yōu)勢(shì)。

  1)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化:微振鏡幫助 MEMS 激光雷達(dá)拜托了馬達(dá)、多棱鏡等機(jī)械裝置,毫米級(jí)尺寸的微振鏡縮減了激光雷達(dá)的尺寸;

  2)成本降低:微振鏡的引入可以有效降低激光器和探測(cè)器的需求數(shù)量,機(jī)械激光雷達(dá)的發(fā)射模組數(shù)量與線數(shù)完全同步,但是 MEMS 僅需一束激光光源就可以通過(guò)微振鏡反射來(lái)實(shí)現(xiàn)多線數(shù)的效果;

  3)分辨率高:MEMS 微振鏡可以精確控制光線角度,而機(jī)械激光雷達(dá)僅可以調(diào)整馬達(dá)轉(zhuǎn)速。同時(shí),MEMS 激光雷達(dá)由于只采用一組激光發(fā)射和接收裝置,激光功率較低,也存在著信噪比較低、有效距離較短和 FOV 較窄的問(wèn)題。

  激光雷達(dá)是 L3-L5 級(jí)別智能駕駛的核心零部件,從 L3 級(jí)別開(kāi)始應(yīng)用,部分外資廠商生產(chǎn)的 64 線激光雷達(dá)價(jià)格高達(dá) 8 萬(wàn)美元。華為的 96 線激光雷達(dá)目前的成本大約在數(shù)百美元,未來(lái)計(jì)劃將成本壓縮至 200 美元。

  目前常見(jiàn)的車載激光雷達(dá)都是置于車頂,在華為的智能駕駛解決方案中,每輛車需要大約3 個(gè)激光雷達(dá),將分布在車頭前格柵處和車前左右兩側(cè)輪眉上方。

  華為激光雷達(dá)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了功率與成本的平衡:華為針對(duì) MEMS 激光雷達(dá)功率較低的問(wèn)題,采用多線程微振鏡激光測(cè)量模組技術(shù)做了改進(jìn)。華為借鑒了機(jī)械激光雷達(dá)的做法,采用了多個(gè)發(fā)射和接收組件,利用 MEMS 振鏡的垂直掃描密度易于控制的優(yōu)點(diǎn),使同線數(shù)下的華為產(chǎn)品所含有的激光發(fā)射接收模組的數(shù)量處于機(jī)械激光雷達(dá)和 MEMS 激光雷達(dá)之間,在提升功率和控制成本之間實(shí)現(xiàn)了平衡。

  華為的這種技術(shù)模式可以快速推出多種用途的激光雷達(dá),適應(yīng)不同的市場(chǎng)需求。華為的激光雷達(dá)定位為中距激光雷達(dá),最遠(yuǎn)可達(dá)到大約 150 米的探測(cè)距離,其水平視野可達(dá)到FOV120 度的視角 。

  華為重構(gòu)了激光雷達(dá)的核心部件:得益于 ICT 領(lǐng)域光學(xué)設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、整機(jī)工程等長(zhǎng)期積累,華為重構(gòu)了激光雷達(dá)的核心部件,包括發(fā)送模塊,接收模塊和掃描器。

  比如:華為選擇微轉(zhuǎn)鏡掃描器架構(gòu),不是簡(jiǎn)單的做微轉(zhuǎn)鏡,而是解構(gòu)了電機(jī)、軸承等關(guān)鍵部件,通過(guò)精準(zhǔn)的掃描控制,提升點(diǎn)云精度的穩(wěn)定性與一致性;收發(fā)端華為通過(guò)精準(zhǔn)的光路控制,精巧的電路設(shè)計(jì)來(lái)提升收發(fā)模塊的光電轉(zhuǎn)換效率。

  華為激光雷達(dá)產(chǎn)品的可靠性滿足多項(xiàng)車規(guī)級(jí)要求:華為車載激光雷達(dá)的可靠性不僅來(lái)源于車規(guī)級(jí)器件選型、還依賴整體架構(gòu)設(shè)計(jì)以及海量可靠性測(cè)試驗(yàn)證。電機(jī)作為核心部件,車規(guī)能力一直是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn),華為憑借了 20 年深厚的機(jī)電能力積累和 25 億次電機(jī)可靠性測(cè)試經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了滿足車規(guī)要求的激光雷達(dá)掃描電機(jī)。

  此外,針對(duì)車規(guī)要求的高低溫濕熱,水壓、振動(dòng)、鹽霧、人眼安全、EMC(電磁兼容)、碎石沖擊等場(chǎng)景,華為都嚴(yán)格按照 ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,甚至基于 TOP 車企的特殊要求,做了更加嚴(yán)苛的測(cè)試。華為有信心成為全球第一個(gè)真正車規(guī)的高線束激光雷達(dá)的供應(yīng)商。

  華為激光雷達(dá)具有強(qiáng)大的清洗與加熱功能:在激光雷達(dá)被臟污覆蓋的場(chǎng)景下,可使用智能清洗系統(tǒng),華為做了大量測(cè)試來(lái)驗(yàn)證不同的噴嘴、不同的位置、不同水壓的清洗效果。由于行駛過(guò)程中也需要清洗,為了很好地測(cè)試這個(gè)場(chǎng)景,華為自主設(shè)計(jì)了智能清洗風(fēng)洞系統(tǒng),模擬在 130km/h 下清洗能力,然后再測(cè)試不同的噴嘴和壓力對(duì)清洗效果的影響,得到寶貴的一手?jǐn)?shù)據(jù)。除了智能清洗系統(tǒng)外,華為也開(kāi)發(fā)了智能加熱系統(tǒng)。在被霜、霧、凝露、薄冰覆蓋的場(chǎng)景,激光雷達(dá)內(nèi)置的智能加熱系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。

  華為激光雷達(dá)產(chǎn)品有望配套長(zhǎng)安、北汽:在 2020 年廣州車展前,長(zhǎng)安汽車董事長(zhǎng)宣布,將攜手華為、寧德時(shí)代,一起打造高端智能汽車品牌。在其公布的長(zhǎng)安方舟架構(gòu)中,將預(yù)留 36 個(gè)傳感器,其中包含 5 個(gè)激光雷達(dá)。

  在 2020年 11 月的“互聯(lián)網(wǎng)汽車烏鎮(zhèn)夜話”論壇上,北汽 ARCFOX BU 總裁透露,北汽和華為聯(lián)合打造了 ARCFOX 極狐最新款產(chǎn)品 HBT。新車搭載 3 顆 96 線激光雷達(dá)、6 個(gè)毫米波雷達(dá)、12 個(gè)攝像頭、13 個(gè)超聲波傳感器,華為提供的芯片算力達(dá)到 352 萬(wàn)億次每秒。

  華為激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈布局:華為哈勃在激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈上主要投資了分別為縱慧芯光(VCSEL 芯片)、炬光科技(激光雷達(dá)發(fā)射端)、南京芯視界(SPAD)、裕太微電子(汽車以太網(wǎng) PHY)。

  1)縱慧芯片的產(chǎn)品 VCSEL 芯片是激光雷達(dá)的光源。作為一種光電半導(dǎo)體,VCSEL 廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、數(shù)據(jù)通信、激光雷達(dá)等領(lǐng)域??v慧芯片同時(shí)也是華為手機(jī) ToF 光源的主要供應(yīng)商,自有 6 寸外延產(chǎn)線。

  2)南京芯視界的產(chǎn)品有單光子雪崩二極管 SPAD(接收器),SPAD 對(duì)光具有高敏感度,裝配 SPAD 的激光雷達(dá)可以準(zhǔn)確探測(cè)低反射率的物體,例如暗色著裝的行人等。

  3)裕太微的主要產(chǎn)品是汽車以太網(wǎng) PHY 芯片,汽車以太網(wǎng)也是新型汽車電子電器架構(gòu)的主干網(wǎng)絡(luò),以太網(wǎng) PHY 不止用在激光雷達(dá)中傳輸點(diǎn)云數(shù)據(jù),在毫米波雷達(dá)、智能座艙、自動(dòng)駕駛域控制器上均有應(yīng)用。

  華為里程碑:華為早在 2014 年就成立了“車聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室”,致力于汽車互聯(lián)化、智能化、電動(dòng)化和共享化的技術(shù)創(chuàng)新,延伸華為“端、管、云”的 ICT 能力,面向智能網(wǎng)聯(lián)電動(dòng)汽車的應(yīng)用場(chǎng)景儲(chǔ)備技術(shù)。2019 年 5 月華為正式成立智能汽車解決方案 BU,進(jìn)一步明確了自身的定位和業(yè)務(wù)邊界:華為不造車,聚焦 ICT 技術(shù),提供智能網(wǎng)聯(lián)汽車增量部件,幫助車企造好車。如今,華為自主研發(fā)的激光雷達(dá)產(chǎn)品正式發(fā)布,是華為在智能駕駛感知層零部件的重大突破,構(gòu)成了華為汽車業(yè)務(wù)體系的重要一環(huán)。

  激光雷達(dá)的性能優(yōu)勢(shì):分辨率高,信號(hào)精度高,3D 空間建模

  各類傳感器的性能優(yōu)劣:智能駕駛感知層的主要硬件有攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá),其中激光雷達(dá)性能最優(yōu)、成本最高,是目前實(shí)現(xiàn) 3D 空間建模的必備硬件。這三種感知硬件可以同時(shí)使用,通過(guò)卡爾曼濾波算法實(shí)現(xiàn)融合傳感:

  1) 攝像頭是視覺(jué)影像處理系統(tǒng)的基礎(chǔ),適用于目標(biāo)分類,比如交通信號(hào)燈分類、車道檢測(cè)等,探測(cè)精度一般,可實(shí)現(xiàn)車道偏離預(yù)警、全景泊車等較為基礎(chǔ)的 ADAS 功能;

  2) 毫米波雷達(dá)的波長(zhǎng)介于厘米波和光波之間,兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn),能夠大范圍檢測(cè)車輛的運(yùn)行情況,可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航、自動(dòng)緊急剎車等 ADAS 功能;

  3) 激光雷達(dá)性能最優(yōu),分辨率高,精度極高,抗有源干擾能力強(qiáng),可以通過(guò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn) 3D 空間建模,即使在夜間仍能準(zhǔn)確檢測(cè)障礙物。

  各類傳感器的價(jià)格與用量:車載攝像頭的價(jià)格近年來(lái)持續(xù)走低,2010 年市場(chǎng)價(jià)大約 300 元,2014 年降至大約 200元,目前部分車載攝像頭價(jià)格已低至 100 元以內(nèi),要實(shí)現(xiàn)全套 ADAS 功能,單車至少需要配備 5 個(gè)攝像頭。

  毫米波雷達(dá)按頻率劃分主要有 24GHZ 和 77GHZ 兩種,價(jià)格分別大約為 500 元和 1000 元,要實(shí)現(xiàn)全套 ADAS 功能一般至少需要“1 長(zhǎng)+4 短”共 5 個(gè)毫米波雷達(dá)。

  激光雷達(dá)的原理:激光雷達(dá)(LiDAR, Light Detection and Ranging)是激光探測(cè)及測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng),由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、掃描系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等組成。

  其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,即可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。激光雷達(dá)生成的通常是點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

  四個(gè)系統(tǒng),九個(gè)指標(biāo):從激光雷達(dá)內(nèi)部的運(yùn)轉(zhuǎn)流程來(lái)看,可以劃分為四大系統(tǒng)。

  1)激光發(fā)射系統(tǒng):激勵(lì)源驅(qū)動(dòng)激光器按一定周期發(fā)射激光脈沖,激光調(diào)制器通過(guò)光束控制器對(duì)激光的方向和線數(shù)進(jìn)行調(diào)試,然后通過(guò)發(fā)射系統(tǒng)將激光射向目標(biāo);

  2)激光接收系統(tǒng):光電探測(cè)器接受目標(biāo)物體反射回來(lái)的激光,產(chǎn)生接收信號(hào);3)信息處理系統(tǒng):接收信號(hào)經(jīng)過(guò)放大處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換,由信息處理模塊進(jìn)行分析計(jì)算,獲取目標(biāo)表面形態(tài)、物理屬性等數(shù)據(jù)并建立 3D 空間模型。

  4)掃描系統(tǒng):以穩(wěn)定的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn),同時(shí)對(duì)所在平面的掃描,獲取實(shí)時(shí)的平面圖信息。此外,一款激光雷達(dá)的性能具體可以從九個(gè)維度去做評(píng)估。

  激光雷達(dá)的分類:激光雷達(dá)集激光、全球定位系統(tǒng)(GPS)、和 IMU(慣性測(cè)量裝置)三種技術(shù)于一體,具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,可以按照功能用途、工作介質(zhì)、激光發(fā)射波形、探測(cè)方式、線數(shù)、掃描方式、載荷平臺(tái)等方式進(jìn)行多種分類。

  激光雷達(dá)的五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)

  測(cè)距技術(shù):激光雷達(dá)主要有兩種測(cè)距方法,一種是基于時(shí)間的測(cè)量方法飛行時(shí)間法(TOF),主要有脈沖式和三角式);另一種是不基于時(shí)間的測(cè)量方法,主要是相位式和調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)。

  1)脈沖式,也叫直接式,通過(guò)公式距離=光速 X 激光往返時(shí)間/2 即可測(cè)得目標(biāo)距離。

  2)三角式,也叫間接式,將光源、被測(cè)物、接收系統(tǒng)三點(diǎn)組成一個(gè)三角形光路,接收系統(tǒng)接收來(lái)自于被測(cè)物面的散射光,并將其成像在光電探測(cè)器敏感面上,通過(guò)光點(diǎn)在敏感面上的位移,從而計(jì)算出被測(cè)物的移動(dòng)距離。

  3)相位式,將一調(diào)制信號(hào)對(duì)激光光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)制,通過(guò)測(cè)量相位差來(lái)間接測(cè)量往返時(shí)間,計(jì)算公式為距離=信號(hào)波長(zhǎng)/2X 相位差/(2 π)。

  4)調(diào)頻連續(xù)波,通過(guò)比較反射信號(hào)與發(fā)射信號(hào)頻率的方法來(lái)得到目標(biāo)的距離信息。脈沖式和三角式難度較大,精度也較低,相位式適用于終端距離測(cè)量,是目前精度最高的一種方式。

  發(fā)射技術(shù):激光的發(fā)射需要激光發(fā)射器與透鏡系統(tǒng)協(xié)同完成。

  1)激光發(fā)射器有半導(dǎo)體激光器、固體激光器、光纖激光器和二氧化碳?xì)怏w激光器四種類型。無(wú)人駕駛大多采用半導(dǎo)體激光器,分為激光由邊緣發(fā)出的邊發(fā)射激光器(EEL)和激光垂直于頂面的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。垂直腔面發(fā)射激光器,其出射光束圓形對(duì)稱,光能轉(zhuǎn)換效率高,光源具有高度一致性和高指向性等優(yōu)點(diǎn),被業(yè)界看好。

  2)透鏡系統(tǒng),一般由準(zhǔn)直鏡、擴(kuò)束鏡和輔助光學(xué)系統(tǒng)組成。準(zhǔn)直鏡是為了解決激光器準(zhǔn)直輸出問(wèn)題,擴(kuò)束鏡為了解決激光發(fā)散角問(wèn)題,而輔助光學(xué)系統(tǒng)為了解決激光束偏振太難控制、光隔離等問(wèn)題。

  掃描技術(shù):激光雷達(dá)的掃描技術(shù)直接關(guān)系到 3D 空間模型的搭建,可以分為掃描式和 Flash 面陣式兩種。

  1)掃描式激光雷達(dá)具體有三種技術(shù)路徑可以實(shí)現(xiàn):機(jī)械式掃描是將激光雷達(dá)安裝在車頂以一定的速度旋轉(zhuǎn),在水平方向采用機(jī)械 360°旋轉(zhuǎn)掃描,在垂直方向采用了定向分布式掃描;MEMS(微電機(jī)系統(tǒng))微鏡是把所有機(jī)械部件集成到單個(gè)芯片上,利用半導(dǎo)體工藝生產(chǎn),以電的方式來(lái)控制光束;固態(tài)掃描,采用光學(xué)相控陣(OPA)技術(shù),由元件陣列組成,通過(guò)控制每個(gè)元件發(fā)射光的相位和振幅來(lái)控制光束。

  2)Flash 面陣式,用激光器同時(shí)照亮整個(gè)場(chǎng)景,對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行光覆蓋,一次性實(shí)現(xiàn)全局成像。目前 MEMS 和 Flash 技術(shù)越來(lái)越受到激光雷達(dá)廠商的重視,有望逐步取代傳統(tǒng)的機(jī)械式激光雷達(dá)。

  探測(cè)技術(shù):目前有兩種主流的探測(cè)技術(shù),即直接探測(cè)法與相干探測(cè)法。

  1)直接探測(cè)法,利用探測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換功能直接實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的信息解調(diào),系統(tǒng)簡(jiǎn)單但是精度較低;

  2)相干探測(cè)法,額外添加一路激光輸出,對(duì)信號(hào)進(jìn)行混頻分析,靈敏度和精度較高,但是系統(tǒng)比較復(fù)雜。激光探測(cè)的核心器件是光電探測(cè)器,能把光能轉(zhuǎn)換成一種便于測(cè)量(電壓或電流)物理量的半導(dǎo)體器件,主要有 PIN 光電二極管、雪崩二極管(APD)、單光子雪崩二極管(SPAD)和硅光電倍增管(SiPM)等。

  數(shù)據(jù)處理技術(shù):激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的主要任務(wù)是對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算,完成三維圖像重構(gòu)。目前主要采用大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)完成,可利用 FPGA 技術(shù)(Field Programmable Gate Array)和高速 DSP 等完成。

  我們認(rèn)為,華為入局對(duì)國(guó)內(nèi)智能汽車生態(tài)整體利好,有望發(fā)揮現(xiàn)有手機(jī)電子算法優(yōu)勢(shì),結(jié)合資金、人才優(yōu)勢(shì),將原來(lái)掌握在國(guó)際巨頭谷歌、英偉達(dá)、Velodyne 等手中的智能汽車關(guān)鍵要素國(guó)產(chǎn)化,同時(shí)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上游硬件企業(yè)、產(chǎn)業(yè)鏈軟件合作企業(yè)的蓬勃發(fā)展。

內(nèi)容來(lái)自:激光行業(yè)觀察
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