昆明自动驾驶激光雷达原理

4D毫米波雷达之所以如此受欢迎，并且正在成为汽车传感器中的“新星”，是因为传统的3D毫米波雷达一直以来有一个被诟病的缺点，就是无法识别静止物体，道路上的井盖、减速带以及悬挂着的各种道路标识牌等，由于没有高度信息，3D毫米波雷达完全无法决策，导致3D毫米波雷达在自动驾驶的战场上一直平平无奇。4D毫米波雷达又称为成像雷达，与传统的毫米波雷达相比，4D毫米波雷达除了可以计算出被测目标的距离、速度、水平角度等数据信息之外，还可以计算出被测目标的俯仰角信息，获取被测目标的高度信息，更好地了解和绘制汽车周围的环境地图，使其提供的数据更为精细。因此输出的光束质量好，其单色性、相干性和光束稳定性好。昆明自动驾驶激光雷达原理

激光雷达目前已形成较为完善的供应链，随着不断发展，成本必然会大幅下降。有报告显示，2021年，车载激光雷达的平均单价约为6500元左右，而这一数字有望在2030年降至1719元左右。也就是说，对于其他传感器而言的成本优势，也将逐渐缩小。导航辅助驾驶的另一个未来目标——摆脱高精地图，也决定了激光雷达存在的必要性。正如自动驾驶公司毫末智行提出的“重感知，轻地图”一样，车辆的感知能力，将在未来成为摆脱高精地图的基础。。贵阳国内激光雷达应用在大气中间层金属蒸气层的观测主要采用荧光共振散射激光雷达。

智能汽车激光雷达需求有望随驾驶自动化水平提升不断增加。当前驾驶自动化水平正处于不断提升的过程中，据ICVTank，全球高级别自动驾驶渗透率呈上升趋势，即搭载激光雷达的智能汽车销量有望提升。据麦姆斯咨询，L3、L4和L5级别自动驾驶则分别需要搭载1颗、2-3颗与4-6颗激光雷达，随驾驶自动化水平提升单车激光雷达搭载数量不断增加。自 2020 年年底开始，各大车企陆续宣布激光雷达装车，2021 年起激光雷达开 始规模化进入汽车前装市场，2022 年车载激光雷达有望迎来放量元年。

激光的发出有赖于泵浦源、增益介质、谐振腔三大部件。激光的输出需要外界提供 能量，泵浦源（又称激励源）即负责向增益介质中的粒子提供能量，常见的泵浦方式有 电泵浦、光学泵浦、核能泵浦等；增益介质用来提供向高能级跃迁的粒子，常用材料有 氖气、有机染料、红宝石、半导体、光纤等；谐振腔指使光波在其中来回反射从而提供 光能反馈的空腔，其作用是使腔内的光子具有一致的频率、相位和运行方向，使激光具 有良好的方向和相干性，同时还能放大受激辐射的强度。 激光器芯片将电激励作为泵浦源，以半导体材料为增益介质，通过谐振腔选模放大， 进而输出激光，完成光电转换。还可以采用相干接收方式接收信号。

尽管当下看来，4D毫米波雷达成为各车企的“心头肉”，但其发展仍然存在着诸多挑战。有业内人士指出，4D成像毫米波雷达主要是依靠增加芯片、天线等硬件来实现立体成像、提高角分辨率等功能，但同时也会因为天线太多的问题，导致之间互相干扰，噪声很大。而且，从分辨率来看，目前4D毫米波雷的水平角分辨率多为1°，而激光雷达的水平角分辨率可达到0.1°，4D毫米波雷达只能达到一些低端激光雷达的效果。因此，从某种程度上来说，4D毫米波雷达并不能完完全全取代激光雷达，只能说两者是互补关系，各有优缺点，二者未来发展如何，还需要市场的考量。低仰角工作时，对地面多路径效率不敏感。昆明防撞激光雷达避障

激光雷达的波长短，可以在分子量级上对目标探测。这是微波雷达无能为力的。昆明自动驾驶激光雷达原理

机械式激光雷达通常包括多个激光光源垂直排列形成线阵，通过硬件的机械式旋转，改变激光的出射方向，从而实现对整个外部环境的三维空间扫描。混合式激光雷达通过MEMS振镜旋转完成激光扫描,该振镜通过振镜和微机电系统（MEMS）结合形成，一般称为MEMS激光雷达。全固态激光雷达则完全取消了机械式扫描结构，而是完全通过电子的方式来完成水平和垂直方向上的扫描，其内部结构没有任何的运动部件，在运动过程中，可靠性高、耐持久性强，这样的方式也缩小了激光雷达的体积并且价格低廉，随着技术的发展成熟有望成为自动驾驶的标配。昆明自动驾驶激光雷达原理

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