四川大气激光雷达技术

在自动驾驶的早期研发阶段，传感器的标定还未形成高效的模式，主要的几种标定方式有轮廓对齐、环境重建等方式，但这些方式不是准确性不理想，就是对环境的要求过高，有的需要在户外进行长时间的实验，标定效率低。随着自动驾驶进入量产阶段，这类标定方法将不再适用，业内需要的是高效、准确的标定模式——标定车间。标定车间是一个高度定制化的场地，主要由标定标志物、标定平台、照明设备组成。标定标志物目前主要指标定板，包括棋盘格标定板、ArUco标定板、圆形网格标定板、ChArUco标定板等。企业可根据采用的算法选择不同类型的标定板，有些企业也采用屏幕显示标定板的方式进行标定。目前激光雷达的终端信息处理系统设计采用主要采用大规模集成电路和计算机完成。四川大气激光雷达技术

按照谐振腔制造工艺差异，激光器光芯片可分为边发射激光器芯片（EEL）与面发 射激光器芯片（VCSEL）两类。EEL 在芯片两侧镀光学膜形成谐振腔，光子经谐振腔选 模放大后，将沿平行于衬底表面的方向形成激光；VCSEL 在芯片上下两面镀光学膜形 成谐振腔，由于谐振腔与衬底垂直，光子经选模放大后将垂直于芯片表面形成激光。EEL 与 VCSEL 各具优势，EEL 的输出功率、电光转化效率更高，而 VCSEL 具有阈值电流 低、单波长工作稳定、可高效调制、易二维集成、无腔面阈值损伤、制造成本低等优点。905nm激光雷达电机在大气中间层金属蒸气层的观测主要采用荧光共振散射激光雷达。

在国内外，自动驾驶感知解决方案通常分为两大阵营。一类是特斯拉的“纯视觉”解决方案，坚持以摄像头作为主传感器，实现感知数据收集。另一类则是“组合传感器”阵营，以摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器进行融合感知。无论采用哪一种解决方案，毫米波雷达都是必不可少的传感器。蔚来、小鹏、理想、威马、极狐等品牌车型均配备了约5个毫米波雷达，可见毫米波雷达在自动驾驶感知中的重要程度。目前，77GHz的中长距毫米波雷达是搭载在车端的主流方案，主要用于支持ADAS中的自适应巡航（ACC）、自动紧急制动（AEB）、前方碰撞预警（FCW）、变道辅助系统（LCA）等功能。

自动驾驶车辆对于前向的探测精细度要求极高， 车辆在向前行驶时必须能够精细探测并识别出前方物体的类型、距离、方位、速度维度的信息，任何误报或漏报都有可能直接导致事故的发生。激光雷达通过对周围环境扫描能够形成3D图像模型，每秒能够在横向120°视场范围生成百万级的点云量，其点云密度足够满足各级别自动驾驶的感知需求。4D毫米波雷达虽然同样具有成像功能，但是在点云密度和质量上仍然无法与激光雷达性能媲美，也较难满足高级别自动驾驶的感知需求。4D毫米波雷达的水平纵向分辨率通常在1°以上，例如大陆ARS540雷达分辨率为1.2°×2.3°。激光雷达技术可应用于大气环境监测。

机械式激光雷达通常包括多个激光光源垂直排列形成线阵，通过硬件的机械式旋转，改变激光的出射方向，从而实现对整个外部环境的三维空间扫描。混合式激光雷达通过MEMS振镜旋转完成激光扫描,该振镜通过振镜和微机电系统（MEMS）结合形成，一般称为MEMS激光雷达。全固态激光雷达则完全取消了机械式扫描结构，而是完全通过电子的方式来完成水平和垂直方向上的扫描，其内部结构没有任何的运动部件，在运动过程中，可靠性高、耐持久性强，这样的方式也缩小了激光雷达的体积并且价格低廉，随着技术的发展成熟有望成为自动驾驶的标配。半导体泵浦固体激光器综合了半导体激光器与固体激光器的优点，具有体积小、重量轻、量子效率高的特点。贵州轨道交通激光雷达数据

机械扫描能够进行大视场扫描，也可以达到很高的扫描速率。四川大气激光雷达技术

激光雷达自诞生以来经历了五个发展阶段：（1）1960 年代-1970 年代：激光器 诞生，基于激光的探测技术开始发展，这一时期激光雷达主要用于科研及测绘， 1971 年阿波罗 15 号载人登月任务使用激光雷达对月球表面进行测绘。（2）1980 年代-1990 年代：激光雷达商业化起步，开始用于工业探测和早期无人驾驶项目， 这一时期西克和北洋等厂商推出单线扫描式 2D 激光雷达产品。（3）2000 年代2010 年代早期：高线数激光雷达开始用于无人驾驶的避障和导航，激光雷达主 要应用于无人驾驶测试项目等。此时市场内主要为国外厂商。（4）2016 年-2018 年：国内厂商入局，激光雷达技术方案多样化发展。此时激光雷达主要用于无人 驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人等，且下游开始有商用化项目落地。（5）2019 年至今：市场发展迅速，产品性能持续优化，应用领域持续拓展。激光雷达技术 朝向芯片化、阵列化发展。境外激光雷达公司迎来上市热潮，同时有巨头公司加 入激光雷达市场竞争。四川大气激光雷达技术

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