光學(xué)相控陣激光雷達(dá)(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學(xué)相控陣技術(shù)。OPA運用相干原理,采用多個光源組成陣列,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個發(fā)射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達(dá)完全是由電信號控制掃描方向,能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對目標(biāo)區(qū)域進行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細(xì)化掃描,一個激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測。優(yōu)點:純固態(tài)Lidar,體積小,易于車規(guī);掃描速度快(一般可達(dá)到MHz量級以上);精度高(可以做到μrad量級以上);可控性好(可以在感興趣的目標(biāo)區(qū)域進行高密度掃描),缺點:易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,使激光能量被分散;加工難度高:光學(xué)相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長;探測距離很難做到很遠(yuǎn)。覽沃 Mid - 360 實現(xiàn)感知升維,助力移動機器人自主完成復(fù)雜環(huán)境建圖。覽沃激光雷達(dá)制造商
市場競爭格局及同行業(yè)公司,國外企業(yè)發(fā)展較早,國內(nèi)廠商加碼布局崛起可期。外國廠商如法雷奧、Velodyne、Luminar、Innoviz 起步較早,在技術(shù)和產(chǎn)品具備一定的先發(fā)優(yōu)勢。過去兩年通過特殊目的并購公司(Special Purpose Acquisition Compony,SPAC)完成了上市,有望借助資本力量加速業(yè)務(wù)發(fā)展。國內(nèi)廠商在近幾年投入了大量研發(fā)后,逐步完成了技術(shù)的追趕甚至在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)超越。禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、圖達(dá)通等企業(yè)的產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)具備較強的競爭力,各方勢力百花齊放,共同推動我國激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)持續(xù)繁榮,縮小與國外差距。覽沃激光雷達(dá)制造商Mid - 360可達(dá)70 米 @80% 反射率探測,適應(yīng)室內(nèi)外不同光照。
如今,LiDAR經(jīng)常用于創(chuàng)建所處空間的三維模型。自主導(dǎo)航是使用LiDAR系統(tǒng)生成的點云數(shù)據(jù)的應(yīng)用之一。微型LiDAR系統(tǒng)甚至能夠嵌入在手機大小的設(shè)備中。LiDAR 在現(xiàn)實世界中如何發(fā)揮作用,自主導(dǎo)航中的態(tài)勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應(yīng)用。任何移動車輛的態(tài)勢感知系統(tǒng)都需要同樣了解其周圍的靜止和移動物體。例如,雷達(dá)技術(shù)長期以來用于探測飛機。對于地面車輛,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LiDAR非常有用,因為它能夠確定物體的距離并且在方向性上非常精確。探測光束能夠在角度上精確定向并快速掃描,據(jù)此創(chuàng)建三維模型點云數(shù)據(jù)。因為車輛周圍的情況是高度動態(tài)的,所以快速掃描能力對這類應(yīng)用至關(guān)重要。
下游主要客戶:車載領(lǐng)域,目前,在智能駕駛市場中,ADAS+ADS雙輪驅(qū)動,激光雷達(dá)作為智能駕駛畫龍點睛的產(chǎn)品,不可或缺。在高級輔助駕駛市場,激光雷達(dá)的成本不斷下降,商業(yè)化進程有望提速,全球范圍內(nèi)L3級輔助駕駛量產(chǎn)車項目當(dāng)前處于快速開發(fā)之中。世界各地交通法規(guī)的修訂為L3級自動駕駛技術(shù)商業(yè)化落地帶來機會。2020年6月通過的《ALKS車道自動保持系統(tǒng)條例》,這是全球范圍內(nèi)頭一個針對L3級自動駕駛具有約束力的國際法規(guī)。隨著激光雷達(dá)成本下探至數(shù)百美元區(qū)間且達(dá)到車規(guī)級要求,未來越來越多高級輔助駕駛量產(chǎn)項目將實現(xiàn)量產(chǎn);根據(jù)Forst&Sullivan的研究報告,2021-2026E、2026E-2020E全球乘用車新車市場ADAS車輛銷售CAGR有望達(dá)75.5%、30.5%,其中中國增速較高,分別為92.2%/29.3%。激光雷達(dá)的精密設(shè)計使其能在狹小空間內(nèi)準(zhǔn)確測量。
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(dá)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(dá)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(dá)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(dá)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(dá)由發(fā)射光源、轉(zhuǎn)鏡、接收器、微控馬達(dá)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(dá)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。航空測繪依靠激光雷達(dá)獲取數(shù)據(jù),服務(wù)城市規(guī)劃建設(shè)。北京傲覽Avia激光雷達(dá)價格
Mid - 360 升維感知,從 2D 到 3D,助力移動機器人高效建圖定位。覽沃激光雷達(dá)制造商
對于激光的波長,目前主要使用使用波長為905nm和1550nm的激光發(fā)射器,波長為1550nm的光線不容易在人眼液體中傳輸。故1550nm可在保證安全的前提下較大程度上提高發(fā)射功率。大功率能得到更遠(yuǎn)的探測距離,長波長也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs,目前量產(chǎn)困難。故當(dāng)前更多使用Si材質(zhì)量產(chǎn)905nm的LiDAR。通過限制功率和脈沖時間來保證安全性。技術(shù)原理,激光雷達(dá)探測的具體技術(shù)可以分為TOF飛行時間法與相干探測方法。其中ToF方法可以進一步區(qū)分為iToF和dToF方法;飛行時間(ToF)探測方法,通過直接計算發(fā)射及接收電磁波的時間差測量被測目標(biāo)的距離;相干探測方法(如:FMCW),通過測量發(fā)射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調(diào)出被測目標(biāo)的距離及速度。覽沃激光雷達(dá)制造商