突破技術壁壘 國產激光雷達告別「大塊頭」

不到三公斤的無人機激光雷達、針對電力行業定製的激光雷達電力巡檢系統解決方案、含自主晶元的避障激光雷達成為一大亮點。

這些激光雷達不但更小更輕，而且在保持高性能的同時還讓成本大大降低。那麼，激光雷達技術難在哪？北科天繪的激光雷達又有何過人之處？

傳統激光雷達

新技術讓模塊間以類似積木的形式快速搭建，無需依賴多次人工對準，實現了機器自動對準，提高總裝效率的同時，也減小了設備尺寸。

C-Fans-128線激光雷達探測前方人體效果圖

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系統複雜導致激光雷達體積過大

激光雷達不僅自身就是高度集成化的光機電一體化感測器，技術門檻很高。與相機相比，它多了主動發光和光信號調製及解調的模塊，實現每秒鐘百萬次精準測量，其本身就是一個複雜的集成性系統。

它以激光做信號源，通過折射從而使一部分激光回波信號回到激光雷達的接收器。再轉換和信號處理，實現激光測距計算，用此數據進行三維成像處理後，我們就擁有了精確的三維目標模型數據(目標立體圖)。

目前，大量國產激光雷達過於複雜的組裝會讓激光雷達體積重量過大，使用起來很不方便。

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晶元組獨闢蹊徑，雷達實現小身板

「我們的核心競爭力正是創新了激光雷達的晶元和集成電路設計。」張珂殊表示，傳統的激光雷達集成電路技術，需要將激光發射器、探測器、放大器等數百個電子元器件封裝到一個比指甲蓋還小的專用晶元中，用單枚晶元實現激光雷達的整體控制。

「然而傳統的激光雷達是由電路板構成，比如我們通常說的16線激光雷達就是由16對激光電路板組成(如圖)，需要依靠人工實現激光發射電路板和接收電路板的微米級對準，這種工藝耗時、低效，且體積較大。 獨闢蹊徑的激光雷達的晶元和集成電路設計，讓激光雷達「活」出了小身板。

截至目前，北科天繪已研發5款激光雷達信號處理晶元。今年推出的輕小型高性能低成本無人機雷達——蜂鳥，這一最新款的無人機雷達系統重量做到了1.2公斤，探測距離大於200米，續航作業時間大於100分鐘。

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提高探測能力，導航避障優勢明顯

導航避障激光雷達，是無人駕駛領域的重要一部分。而北科天繪的拳頭產品，多線束導航避障激光雷達——R-Fans，填補了國內此項空白，並打破了該類型激光雷達的輕小化紀錄，目前R-Fans-32激光雷達相比國內外同類產品減輕25%。

此外，「R-Fans系列產品還實現了12位強度解析度的探測能力，在高精度地圖數據獲取方面可以媲美高端測繪型激光雷達，從而有望使高精度地圖採集裝備的成本從兩三百萬元降至20萬元以內，有助於高精度地圖的快速推進，可間接促進自動駕駛的數據基礎和普及速度。」張智武介紹道。2018年，北科天繪還在國內首發128線的半固態前裝激光雷達(Semi-Flash LiDAR)，持續與該領域國際領先企業比肩，保持我國全自主研發生產自動駕駛激光雷達國際競爭力。

來源：環球網

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