目前全球激光雷達(dá)行業(yè)展現(xiàn)出群雄爭(zhēng)霸的格局,國(guó)內(nèi)廠商勢(shì)頭強(qiáng)勁。國(guó)外廠商進(jìn)入行業(yè)較早,具有先發(fā)優(yōu)勢(shì);國(guó)內(nèi)廠商起步較晚,但正不斷縮小與國(guó)外廠商差距,甚至追平并反超。國(guó)外主要激光雷達(dá)廠商包括Velodyne、Luminar、Aeva、Valeo、Innoviz、Ibeo等;國(guó)內(nèi)主要激光雷達(dá)廠商包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、一徑科技、大疆覽沃等。國(guó)內(nèi)廠商持續(xù)發(fā)力,已在全球市場(chǎng)占據(jù)一席之地。2021年全球車載激光雷達(dá)市場(chǎng)份額靠前的公司中,中國(guó)廠商占據(jù)5席。法國(guó)巨頭Valeo以28%的市場(chǎng)份額獨(dú)占鰲頭。中國(guó)5大廠商合計(jì)市場(chǎng)份額達(dá)到26%。激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了其在復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。河南多線激光雷達(dá)
脈沖同步(PPS),脈沖同步通過同步信號(hào)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步(PPS+UTC),通過同步信號(hào)線和 UTC 時(shí)間(GPS 時(shí)間)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串?dāng)?shù)據(jù)包,需要過一次驅(qū)動(dòng)才能將其解析成點(diǎn)云通用的格式,如 ROSMSG 或者 pcl 點(diǎn)云格式,以目前較普遍的旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)為例,其數(shù)據(jù)為 10hz,即 LiDAR 在 0.1s 時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)一圈,并將硬件得到的數(shù)據(jù)按照不同角度切成不同的 packet,以下便是一個(gè) packet 數(shù)據(jù)包定義示意圖。每一個(gè) packet 包含了當(dāng)前扇區(qū)所有點(diǎn)的數(shù)據(jù),包含每個(gè)點(diǎn)的時(shí)間戳,每個(gè)點(diǎn)的 xyz 數(shù)據(jù),每個(gè)點(diǎn)的發(fā)射強(qiáng)度,每個(gè)點(diǎn)來自的激光發(fā)射機(jī)的 id 等信息。江蘇激光雷達(dá)批發(fā)激光雷達(dá)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中用于監(jiān)測(cè)大氣污染物的濃度。
車聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人,智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景有助于催生路側(cè)激光雷達(dá)市場(chǎng)成長(zhǎng)。世界范圍來看,中國(guó)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度較快,戰(zhàn)略化程度較高。2020 年 2 月,國(guó)家發(fā)展革新委、工信部、科技部等 11 個(gè)部委聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》,提出到 2025 年,車用無線通信網(wǎng)絡(luò)(LTE-V2X 等)實(shí)現(xiàn)區(qū)域覆蓋,新一代車用無線通信網(wǎng)絡(luò)(5G-V2X)逐步開展應(yīng)用,高精度時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全覆蓋。激光雷達(dá)結(jié)合智能算法,能夠提供高精度的位置、形狀、姿態(tài)等信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)交通狀況進(jìn)行全局性的精確把控,對(duì)車路協(xié)同功能的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。隨著智能城市、智能交通項(xiàng)目的落地,未來該市場(chǎng)對(duì)激光雷達(dá)的需求將呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)自誕生以來,緊跟底層器件的前沿發(fā)展,呈現(xiàn)出了技術(shù)水平高的突出特點(diǎn)。激光雷達(dá)廠商不斷引入新的技術(shù)架構(gòu),提升探測(cè)性能并拓展應(yīng)用領(lǐng)域:從激光器發(fā)明之初的單點(diǎn)激光雷達(dá)到后來的單線掃描激光雷達(dá),以及在無人駕駛技術(shù)中獲得普遍認(rèn)可的多線掃描激光雷達(dá),再到技術(shù)方案不斷創(chuàng)新的固態(tài)式激光雷達(dá)、FMCW激光雷達(dá),以及如今芯片化的發(fā)展趨勢(shì),激光雷達(dá)一直以來都是新興技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的表示。適用于實(shí)現(xiàn)部分視場(chǎng)角(如前向)的探測(cè),因?yàn)椴缓瑱C(jī)械掃描器件,其體積相較于其他架構(gòu)較為緊湊。激光雷達(dá)在氣象觀測(cè)中用于監(jiān)測(cè)大氣流動(dòng)和降水情況。
根據(jù)激光雷達(dá)按技術(shù)架構(gòu)分類:機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá):通過電機(jī)帶動(dòng)收發(fā)陣列進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)空間水平360°視場(chǎng)范圍的掃描。測(cè)距能力在水平360°視場(chǎng)范圍內(nèi)保持一致。半固態(tài)式激光雷達(dá):半固態(tài)方案的特點(diǎn)是收發(fā)單元與掃描部件解耦,收發(fā)單元(如激光器、探測(cè)器)不再進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng),具體包括微振鏡方案、轉(zhuǎn)鏡方案等。適用于實(shí)現(xiàn)部分視場(chǎng)角(如前向)的探測(cè),體積相較于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式雷達(dá)更緊湊。固態(tài)激光雷達(dá):固態(tài)式方案的特點(diǎn)是不再包含任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,具體包括相控陣(OpticalPhasedArray,OPA)方案、Flash方案、電子掃描方案等。激光雷達(dá)在智能交通信號(hào)燈控制中實(shí)現(xiàn)了車輛流量的精確感知。上海國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)批發(fā)
激光雷達(dá)數(shù)據(jù)對(duì)于城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)具有重要意義。河南多線激光雷達(dá)
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(yùn)用相干原理,采用多個(gè)光源組成陣列,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個(gè)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(hào)控制掃描方向,能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細(xì)化掃描,一個(gè)激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測(cè)。優(yōu)點(diǎn):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(jí)以上);精度高(可以做到μrad量級(jí)以上);可控性好(可以在感興趣的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高密度掃描),缺點(diǎn):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(gè)波長(zhǎng);探測(cè)距離很難做到很遠(yuǎn)。河南多線激光雷達(dá)