文:马骁进
1961年第一个类激光雷达系统诞生,两年后激光雷达成为了一个独立的新名词。这些年来激光雷达在气象、农业、考古、天文等多个领域大展身手,但它与自动驾驶的姻缘显然来得更晚。目前量产的绝大多数带有辅助驾驶功能的车型,依然在走视觉感知+毫米波雷达的路线,不过今年或将成为车用激光雷达的元年,与此同时汽车自动驾驶也会登上一个新的层次。
极狐阿尔法S、蔚来eT7、小鹏P5、WEY
摩卡(参数|图片)、奔驰
EQS(参数|图片)等车型都不约而同的选择在这个时间节点上开始使用激光雷达作为自动驾驶感知的主力军,更有趣的是这几款车的宣传界面上,似乎都有意无意地宣称自己才是第一个量产激光雷达的车型。看来在规模化效应以及在几家激光雷达龙头企业的努力下,激光雷达这个叫好不叫座的东西终于来到价格与价值的平衡点。
什么是激光雷达?
虽然激光雷达这个词汇已经是耳熟能详,但它的工作方式在严格意义上来说与雷达的定义却并不吻合。激光雷达是一种光学遥感技术,通常是使用脉冲激光,并通过计算发送与接收脉冲信号的时间间隔来测量目标的距离等参数,而雷达则是指使用微波或无线电波等电磁波测距的设备。不过由于两者工作原理以及目的的相似性,激光测距也被归纳为雷达的一种。当然,激光雷达并不是只能进行测距,它还可以获知障碍物的高度、角度等信息,通过软件建模则可以形成机器可识别的三维模型。
激光雷达的性能指标
和所有工业产品一样,激光雷达也有诸多的性能指标,通过波长、探测距离、探测视野FOV(垂直+水平)、探测精度、角分辨率、出点数、线束、安全等级、IP防护等级、功率、供电电压、激光发射方式、使用寿命等性能指标可以直观的了解一颗激光雷达能力的高低。不过今天我们只说最关键的几个。
先来看波长,目前三维成像激光雷达最常用的波长是905纳米与1550纳米。1550nm波长的激光雷达由于距离人眼可见波长较远,可以使用更高功率运行。以提高探测范围,同时对于雨雾的穿透力更强。而905纳米波长的主要优点是硅在该处吸收光子,而硅基光电探测器通常比探测1550纳米波长激光雷达所需的铟镓砷探测器便宜10倍左右。
再来说探测距离,激光雷达的测距与目标物体的反射率有关。目标的反射率越高则测量距离越远,目标的反射率越低则测量的距离越近。
除了能“看”多远之外,有多宽的视野也很重