多傳感器融合，在環(huán)境監(jiān)測傳感器中，超聲波雷達主要用于倒車?yán)走_以及自動泊車中的近距離障礙監(jiān)測，攝像頭、毫米波雷達和激光雷達則普遍應(yīng)用于各項 ADAS 功能中。四類傳感器的探測距離、分辨率、角分辨率等探測參數(shù)各異，對應(yīng)于物體探測能力、識別分類能力、三維建模、抗惡劣天氣等特性優(yōu)劣勢分明。各種傳感器能形成良好的優(yōu)勢互補，融合傳感器的方案已成為主流的選擇。激光雷達LiDAR的全稱為Light Detection and Ranging激光探測和測距，又稱光學(xué)雷達。激光雷達在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域用于監(jiān)測作物生長情況。黑龍江物流車激光雷達

半固態(tài)—MEMS式激光雷達，MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System（微機電系統(tǒng)），是將原本激光雷達的機械結(jié)構(gòu)通過微電子技術(shù)集成到硅基芯片上。本質(zhì)上而言MEMS激光雷達并沒有做到完全取消機械結(jié)構(gòu)，所以它是一種半固態(tài)激光雷達。工作原理，MEMS在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡，其主要結(jié)構(gòu)是尺寸很小的懸臂梁——通過控制微小的鏡面平動和扭轉(zhuǎn)往復(fù)運動，將激光管反射到不同的角度完成掃描，而激光發(fā)生器本身固定不動。其次，MEMS的振動角度有限導(dǎo)致視場角比較小（小于120度），同時受限于MEMS微振鏡的鏡面尺寸，傳統(tǒng)MEMS技術(shù)的有效探測距離只有50米，F(xiàn)OV角度只能達到30度，多用于近距離補盲或者前向探測。湖北激光雷達渠道激光雷達在工業(yè)自動化中用于實時監(jiān)測生產(chǎn)線上的物體的位置。

LiDAR的結(jié)構(gòu)。激光雷達主要包括激光發(fā)射、接收、掃描器、透鏡天線和信號處理電路組成。激光發(fā)射部分主要有兩種，一種是激光二極管，通常有硅和砷化鎵兩種基底材料，再有一種就是目前非常火熱的垂直腔面發(fā)射（VCSEL）（比如 iPhone 上的 LiDAR），VCSEL 的優(yōu)點是價格低廉，體積極小，功耗極低，缺點是有效距離比較短，需要多級放大才能達到車用的有效距離。激光雷達主要應(yīng)用了激光測距的原理，而如何制造合適的結(jié)構(gòu)使得傳感器能向多個方向發(fā)射激光束，如何測量激光往返的時間，這便區(qū)分出了不同的激光雷達的結(jié)構(gòu)。

當(dāng)我們用當(dāng)前幀和整個點云地圖進行匹配的時候，我們便能得到傳感器在整個地圖中的位姿，從而實現(xiàn)在地圖中的定位。傳感器車規(guī)化，固態(tài)激光雷達取消了機械結(jié)構(gòu)，能夠擊中目前機械旋轉(zhuǎn)式的成本和可靠性的痛點，是激光雷達的發(fā)展方向。除了這兩大迫切解決的痛點外，目前量產(chǎn)的激光雷達探測距離不足，只能滿足低速場景（如廠區(qū)內(nèi)、校園內(nèi)等）的應(yīng)用。日常駕駛、高速駕駛的場景仍在測試過程中。當(dāng)前機械式激光雷達的價格十分昂貴，Velodyne 在售的 64/32/16 線產(chǎn)品的官方定價分別為 8 萬/4 萬/8 千美元。一方面，機械式激光雷達由發(fā)射光源、轉(zhuǎn)鏡、接收器、微控馬達等精密零部件構(gòu)成，制造難度大、物料成本較高；另一方面，激光雷達仍未大規(guī)模進入量產(chǎn)車、需求量小，研發(fā)費用等固定成本難以攤薄。 量產(chǎn) 100 萬臺 VLP-32后，那么其售價將會降至 400 美元左右。輕巧的 Mid - 360 便于隱藏式布置，契合移動機器人設(shè)計需求。

激光雷達按照測距方法可以分為飛行時間（TimeofFlight，ToF）測距法、基于相干探測FMCW測距法、以及三角測距法等，其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠的測程（100～250m），是車載激光雷達的好選擇方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達的主流方案，未來隨著FMCW激光雷達整機和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，ToF和FMCW激光雷達將在市場上并存。根據(jù)激光雷達按測距方法分類：ToF法：通過直接測量發(fā)射激光與回波信號的時間差，基于光在空氣中的傳播速度得到目標(biāo)物的距離信息，具有響應(yīng)速度快、探測精度高的優(yōu)勢。FMCW法：將發(fā)射激光的光頻進行線性調(diào)制，通過回波信號與參考光進行相干拍頻得到頻率差，從而間接獲得飛行時間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達具有可直接測量速度信息以及抗干擾（包括環(huán)境光和其他激光雷達）的優(yōu)勢。在某些領(lǐng)域，激光雷達被用于偵察和目標(biāo)識別。國產(chǎn)激光雷達行價

激光雷達在安防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對入侵者的快速識別和追蹤。黑龍江物流車激光雷達

相關(guān)縮寫：dToF：direct Time-of-Flight直接測量光的飛行時間；iToF：indirect Time-of-Flight通過測量相位偏移來間接測量光的飛行時間；PLD：脈沖激光二極管，一種激光雷達發(fā)光元件；APD：雪崩光二極管，一種激光雷達感光元件；SPAD：Single Photon Avalanche Diode單光子雪崩二極管，一種激光雷達感光元件；SiPM：Silicon photomultiplier硅光電倍增管，一種激光雷達感光元件；CMOS：Compound metal Oxided Semiconductor 復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體，一種攝像頭感光元件；CCD：Charge Coupled Device電荷耦合器件，一種攝像頭感光元件；CIS：CMOS image sensor互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器；OPA：Optical Phased Arrays 光學(xué)相控陣；FPA：Focal Plane Array焦平面陣列；WD：Wavelength Disperion波長色散；MEMS：Micro-Electro-Mechanical System 微機電系統(tǒng)。黑龍江物流車激光雷達

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