什么是激光雷達？4D毫米波成像雷達正在快速追趕激光雷達的步伐

激光雷達(英文：Laser Radar )，是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。其工作原理是向目標發(fā)射探測信號(激光束)，然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發(fā)射信號進行比較，作適當處理后，就可獲得目標的有關(guān)信息，如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而對飛機、導(dǎo)彈等目標進行探測、跟蹤和識別。它由激光發(fā)射機、光學(xué)接收機、轉(zhuǎn)臺和信息處理系統(tǒng)等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去，光接收機再把從目標反射回來的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。

LiDAR(Light Detection and Ranging)，是激光探測及測距系統(tǒng)的簡稱，另外也稱Laser Radar 或LADAR(Laser Detection and Ranging) [2] 。用激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測技術(shù)手段的主動遙感設(shè)備。激光雷達是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測技術(shù)結(jié)合的先進探測方式。由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng) 、信息處理等部分組成。

發(fā)射系統(tǒng)是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長可調(diào)諧的固體激光器以及光學(xué)擴束單元等組成;接收系統(tǒng)采用望遠鏡和各種形式的光電探測器，如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見光多元探測器件等組合。激光雷達采用脈沖或連續(xù)波2種工作方式，探測方法按照探測的原理不同可以分為米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射、熒光、多普勒等激光雷達。

LIDAR激光雷達是一種遙感技術(shù)，它使用光并以脈沖形式發(fā)射光。相對于激光輻照測量散射光，并且分析到物體的長距離和物體的特性。

這種技術(shù)雷達是通過替換無線電波雷達到光而得到相似的。到物體的距離由發(fā)光后直到接收到反射光的時間差決定。因此，有時會使用激光雷達一詞，但應(yīng)避免使用它，因為它很容易與使用無線電波的雷達相混淆。

車手用于地質(zhì)，巖土工程，地震學(xué)，遙感和大氣物理學(xué)中。近年來，作為自動駕駛汽車的傳感器引起了人們的關(guān)注。

自動駕駛技術(shù)3級是有條件的自動駕駛，不需要駕駛員駕駛的4至5級必須具有在高速公路和普通道路上安全自主駕駛的功能。因此，除了攝像機和毫米波雷達外，還采用了騎手以確保感應(yīng)冗余。根據(jù)Yano Research Institute的公告，到2030年，車手的市場規(guī)模預(yù)計將達到4959億日元。

在地質(zhì)和地震學(xué)中，機載騎士和GPS的結(jié)合對于測量由于斷層，隆起和沉陷引起的地殼位移非常有用。使用該系統(tǒng)，您甚至可以測量樹木的地殼運動。華盛頓的西雅圖故障成為著名的是被發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)。還比較了2004年噴發(fā)引起的圣海倫斯山抬升的程度與噴發(fā)前后的數(shù)據(jù)。

機載/衛(wèi)星安裝的激光雷達系統(tǒng)也可用于冰川觀測?？梢詼y量出輕微的變化。美國國家航空和航天局的(NASA)的這顆衛(wèi)星(恩中)，騎車人為了這個目的被安裝。

車手在林業(yè)中以各種方式應(yīng)用。飛機/衛(wèi)星上的駕駛員可以測量機蓋高度，生物量和葉片面積。它也被用作其他行業(yè)的快速調(diào)查方法，例如能源行業(yè)，鐵路和運輸相關(guān)領(lǐng)域。11 月 18 日消息，哪吒 S 增程版車型現(xiàn)已通過工信部申報，搭載東安動力 1.5T 四缸增程器，最大功率 85kW，可選裝燈下的兩顆激光雷達。

申報信息顯示，新車車身長寬高 4980/1980/1450mm，軸距 2980mm，總質(zhì)量 2375kg，整備質(zhì)量 1985kg。

IT之家了解到，新車配備寧德時代三元鋰電池和東安 DAM15KE 增程器，增程器排量 1498ml，功率 85kW。此外，新車搭載的驅(qū)動電機峰值功率為 170kW，額定功率 65kW，允許外接充電，最高時速 185km / h。

選裝方面，新車可選裝前格柵、霧燈蓋板裝飾條、輪輞、輪輞裝飾條、彩色卡鉗、卡鉗標識、發(fā)動機蓋上飾板紋理造型、翼子板裝飾件、左前 / 右前激光雷達、不帶左 / 右霧燈蓋板裝飾條、后尾門物理開關(guān)和 360 環(huán)視攝像頭位置。

有一個全球性的網(wǎng)絡(luò)，它使用航天器在月球上安裝的鏡子觀察月球與地球之間的距離，其中還使用了騎手。由于到月球的距離可以毫米精度測量，因此對于驗證廣義相對論很有用。

1994年，航天器上的激光雷達在STS-64上裝備了一個LITE ，并觀察到了云層和氣溶膠。NASA的“ 火星全球測量師”(于1996年發(fā)射升空)環(huán)繞火星運行，配備了名為MOLA(火星軌道激光測高儀)的騎乘者，它可提供驚人的準確地形圖。是的 此外，2003 年發(fā)射的NASA的ICESat衛(wèi)星還配備了GLAS LIDAR，用于觀測冰蓋和大氣層。2006年發(fā)射的NASA CALIPSO衛(wèi)星載有CALIOP并觀測大氣層。ESA計劃于2014年推出的ADM-Aeolus還配備了可觀測風和大氣的激光雷達。日本的xxx顆月球軌道飛行器Kaguya還配備了一種激光高度計LALT(激光ALTimeterthe)，它是一種車手，并獲得了整個月球的準確地形高度數(shù)據(jù)。

大氣物理學(xué)用于從遠處測量中層和高層大氣中幾種物質(zhì)的濃度。諸如鉀，鈉，分子氮和氧的物質(zhì)。溫度也可以通過測量這些濃度來計算。激光雷達還用于測量風速并檢查氣溶膠顆粒的垂直分布。

隨著人們對于“未來出行”的想象正在成為現(xiàn)實，全球自動駕駛市場也炙手可熱了起來。其中，雷達是實現(xiàn)自動駕駛的核心元件之一。

而今年以來，這一朝陽產(chǎn)業(yè)的全球技術(shù)與市場方向也出現(xiàn)了顯著變化。

從細分賽道來看，縱然馬斯克等人對于激光雷達的態(tài)度較為負面，但“視覺+激光雷達”的傳感器方案目前是大部分廠商的主流選擇，在國內(nèi)市場更加是一年內(nèi)實現(xiàn)了十倍以上的增長。

然而，萬眾矚目之下，占據(jù)了時間差優(yōu)勢跑在“前面”的海外激光雷達，今年以來卻在市場的挑戰(zhàn)下連連受挫。車載激光雷達廠商Ibeo的破產(chǎn)體現(xiàn)了這一新興領(lǐng)域因“無法繼續(xù)融資”而難以經(jīng)營下去的痛點。技術(shù)支出遠大于營收的長期虧損是主要原因，車廠訂單的不確定性是另外一個顧慮。層出不窮的虧損新聞，讓人不禁開始重新思考激光雷達訂單量產(chǎn)交付跟不上增長預(yù)期的真正原因。

市場回報對應(yīng)的是實際應(yīng)用場景，而技術(shù)廠商作為其背后的硬件與解決方案提供商，在新技術(shù)上的投入既是創(chuàng)新，也是風險。隨著自動駕駛領(lǐng)域入局的玩家越來越多，業(yè)界對于“車載感知”的理解不斷上升，在激光雷達飽受爭議的同時，市場也一直期待成本更低、精度更高、性能更好的傳感器出現(xiàn)。

比如，“4D毫米波成像雷達正在快速追趕激光雷達的步伐。”

「木?？萍肌笴OO王衛(wèi)告訴36氪，先進感知技術(shù)的“上車速度”遠超人類的預(yù)期。近兩年，在激光雷達市場“接近飽和”的狀態(tài)下，車載行業(yè)逐漸將目光轉(zhuǎn)向了4D成像雷達。

「木?？萍肌箘?chuàng)立于2015年，是一家專注于毫米波雷達智能系統(tǒng)解決方案的服務(wù)商?？偛课挥诒本瑒?chuàng)立之初同期設(shè)立了美國子公司Ainstein，在青島、上海、美國堪薩斯州、波士頓設(shè)有研發(fā)或生產(chǎn)基地。

英特爾旗下自動駕駛公司Mobileye CEO Amnon Shashua也曾經(jīng)公開表示，他們會堅定地選擇4D毫米波雷達，而不是激光雷達。這是因為4D成像雷達的成本更低，最低情況下僅為激光雷達的10%，且在部分場景下表現(xiàn)優(yōu)于激光雷達。而4D毫米波雷達目前的競爭弱點則是：這一技術(shù)成果尚未在車載領(lǐng)域經(jīng)過大規(guī)模的商業(yè)驗證。