LiDAR什么意思？种类有哪些？国内外LiDAR激光雷达龙头企业一览

2022-01-14 10:49:40 作者：C-C 3475

1 什么是LiDAR

LiDAR(Light Detection and Ranging)即激光雷达，主要是采用发射激光束的方式去测量周围环境物体的距离和方位的方法。组成包括发射模块、处理模块和接收模块，其工作原理是通过发射探测信号(激光束)至目标对象上，接着比较收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号，适当处理后获取目标的距离、方位、高度、速度、姿态及形状参数等有关信息，从而对障碍物、移动物体等目标进行探测、追踪和识别。

激光雷达

2 LiDAR的分类及优劣势比较

(1)机械式激光雷达：是指其发射系统和接收系统存在宏观意义上的转动，也就是通过不断旋转发射头，将速度更快、发射更准的激光从“线”变成“面”，并在竖直方向上排布多束激光，形成多个面，达到动态扫描并动态接收信息的的。

因为带有机械旋转机构，所以机械激光雷达外表上最大的特点就是自己会转，个头较大。机械旋转式激光雷达的优势在于可以对周围环境进行360°的水平视场扫描，且在视场范围内测距能力的均匀性较强;劣势是价格昂贵，暂时给主机厂量产的可能性较低;光路调试、装配复杂，生产周期漫长，机械旋转部件在行车环境下的可靠性不高，难以符合车规的严苛要求等，主要玩家包括Velodyne、Valeo、Ouster、Waymo、速腾聚创、禾赛科技、镭神智能、北科天绘等

(2)混合固态激光雷达：指用半导体“微动”器件(如MEMS扫描镜)来代替宏观机械式扫描器，在微观尺度上实现雷达发射端的激光扫描方式。其中，MEMS 扫描镜是一种硅基半导体元器件，属于固态电子元件;但是 MEMS 扫描镜内部集成了“可动”的微型镜面，兼具“固态”和“运动”两种属性。优势是混合固态激光雷达工作时，单从外观上是看不到旋转的，巧妙之处是将机械旋转部件做得更加小巧并隐藏在外壳之中。可以直接在硅基芯片上集成体积十分精巧的微振镜，由可以旋转的微振镜来反射激光器的光线，从而实现扫描;缺点是水平视场角较小;成本并不低，工艺一致性也不能完全保证，可量产性较低。主要玩家有Innoviz、Innovusion、Blickfeld、华为、速腾聚创、万集科技、禾赛科技、一径科技、镭神智能等

(3)固态激光雷达

OPA(光学相控阵技术)：OPA固态激光雷达完全取消了机械结构，运用相干原理，采用多个光源组成阵列，通过控制各光源发光时间差，合成具有特定方向的主光束。然后再加以控制，通过调节发射阵列中每个发射单元的相位差来改变激光的出射角度，使主光束实现对不同方向的扫描;优势是数据采集速度快，分辨率高，对于温度和振动的适应性强;通过波束控制，探测点(点云)可以任意分布;可控性好、体积小等;劣势是易形成旁瓣，影响光束作用距离和角分辨率，同时生产难度高;主要玩家有AnalogPhotonics、力策科技、万集科技、洛微科技、摩尔芯光等

Flash(面阵式技术)：Flash 激光雷达的原理是快闪，在短时间直接发射出一大片覆盖探测区域的激光，再以高度灵敏的接收器，来完成对环境周围图像的绘制。其属于非扫描式雷达，发射面阵光，是以 2 维或 3 维图像为重点输出内容的激光雷达;优势是数据采集速度快，分辨率高，对于温度和振动的适应性强;通过波束控制，探测点(点云)可以任意分布;能快速记录整个场景，避免了扫描过程中目标或激光雷达移动带来的各种麻烦;劣势是探测距离较近，在实际使用中不适合远程探测;基于 3D Flash技术的固态激光雷达，在技术的可靠性方面还存在问题;主要玩家有LeddarTech、Sense Photonics、Xenomatix、Ouster、大陆、IBEO、飞芯电子、北醒光子等

激光雷达