LiDAR什么意思？種類有哪些？國內外LiDAR激光雷達龍頭企業一覽

2022-01-14 10:49:40 作者：C-C 3203

1 什么是LiDAR

LiDAR(Light Detection and Ranging)即激光雷達，主要是采用發射激光束的方式去測量周圍環境物體的距離和方位的方法。組成包括發射模塊、處理模塊和接收模塊，其工作原理是通過發射探測信號(激光束)至目標對象上，接著比較收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發射信號，適當處理后獲取目標的距離、方位、高度、速度、姿態及形狀參數等有關信息，從而對障礙物、移動物體等目標進行探測、追蹤和識別。

激光雷達

2 LiDAR的分類及優劣勢比較

(1)機械式激光雷達：是指其發射系統和接收系統存在宏觀意義上的轉動，也就是通過不斷旋轉發射頭，將速度更快、發射更準的激光從“線”變成“面”，并在豎直方向上排布多束激光，形成多個面，達到動態掃描并動態接收信息的的。

因為帶有機械旋轉機構，所以機械激光雷達外表上最大的特點就是自己會轉，個頭較大。機械旋轉式激光雷達的優勢在于可以對周圍環境進行360°的水平視場掃描，且在視場范圍內測距能力的均勻性較強;劣勢是價格昂貴，暫時給主機廠量產的可能性較低;光路調試、裝配復雜，生產周期漫長，機械旋轉部件在行車環境下的可靠性不高，難以符合車規的嚴苛要求等，主要玩家包括Velodyne、Valeo、Ouster、Waymo、速騰聚創、禾賽科技、鐳神智能、北科天繪等

(2)混合固態激光雷達：指用半導體“微動”器件(如MEMS掃描鏡)來代替宏觀機械式掃描器，在微觀尺度上實現雷達發射端的激光掃描方式。其中，MEMS 掃描鏡是一種硅基半導體元器件，屬于固態電子元件;但是 MEMS 掃描鏡內部集成了“可動”的微型鏡面，兼具“固態”和“運動”兩種屬性。優勢是混合固態激光雷達工作時，單從外觀上是看不到旋轉的，巧妙之處是將機械旋轉部件做得更加小巧并隱藏在外殼之中?？梢灾苯釉诠杌酒霞审w積十分精巧的微振鏡，由可以旋轉的微振鏡來反射激光器的光線，從而實現掃描;缺點是水平視場角較小;成本并不低，工藝一致性也不能完全保證，可量產性較低。主要玩家有Innoviz、Innovusion、Blickfeld、華為、速騰聚創、萬集科技、禾賽科技、一徑科技、鐳神智能等

(3)固態激光雷達

OPA(光學相控陣技術)：OPA固態激光雷達完全取消了機械結構，運用相干原理，采用多個光源組成陣列，通過控制各光源發光時間差，合成具有特定方向的主光束。然后再加以控制，通過調節發射陣列中每個發射單元的相位差來改變激光的出射角度，使主光束實現對不同方向的掃描;優勢是數據采集速度快，分辨率高，對于溫度和振動的適應性強;通過波束控制，探測點(點云)可以任意分布;可控性好、體積小等;劣勢是易形成旁瓣，影響光束作用距離和角分辨率，同時生產難度高;主要玩家有AnalogPhotonics、力策科技、萬集科技、洛微科技、摩爾芯光等

Flash(面陣式技術)：Flash 激光雷達的原理是快閃，在短時間直接發射出一大片覆蓋探測區域的激光，再以高度靈敏的接收器，來完成對環境周圍圖像的繪制。其屬于非掃描式雷達，發射面陣光，是以 2 維或 3 維圖像為重點輸出內容的激光雷達;優勢是數據采集速度快，分辨率高，對于溫度和振動的適應性強;通過波束控制，探測點(點云)可以任意分布;能快速記錄整個場景，避免了掃描過程中目標或激光雷達移動帶來的各種麻煩;劣勢是探測距離較近，在實際使用中不適合遠程探測;基于 3D Flash技術的固態激光雷達，在技術的可靠性方面還存在問題;主要玩家有LeddarTech、Sense Photonics、Xenomatix、Ouster、大陸、IBEO、飛芯電子、北醒光子等

激光雷達