什么是激光雷達(dá)？4D毫米波成像雷達(dá)正在快速追趕激光雷達(dá)的步伐

激光雷達(dá)(英文：Laser Radar )，是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光束)，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)和信息處理系統(tǒng)等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去，光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來(lái)的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。

LiDAR(Light Detection and Ranging)，是激光探測(cè)及測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，另外也稱Laser Radar 或LADAR(Laser Detection and Ranging) [2] 。用激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測(cè)技術(shù)手段的主動(dòng)遙感設(shè)備。激光雷達(dá)是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測(cè)技術(shù)結(jié)合的先進(jìn)探測(cè)方式。由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng) 、信息處理等部分組成。

發(fā)射系統(tǒng)是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長(zhǎng)可調(diào)諧的固體激光器以及光學(xué)擴(kuò)束單元等組成;接收系統(tǒng)采用望遠(yuǎn)鏡和各種形式的光電探測(cè)器，如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見(jiàn)光多元探測(cè)器件等組合。激光雷達(dá)采用脈沖或連續(xù)波2種工作方式，探測(cè)方法按照探測(cè)的原理不同可以分為米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射、熒光、多普勒等激光雷達(dá)。

LIDAR激光雷達(dá)是一種遙感技術(shù)，它使用光并以脈沖形式發(fā)射光。相對(duì)于激光輻照測(cè)量散射光，并且分析到物體的長(zhǎng)距離和物體的特性。

這種技術(shù)雷達(dá)是通過(guò)替換無(wú)線電波雷達(dá)到光而得到相似的。到物體的距離由發(fā)光后直到接收到反射光的時(shí)間差決定。因此，有時(shí)會(huì)使用激光雷達(dá)一詞，但應(yīng)避免使用它，因?yàn)樗苋菀着c使用無(wú)線電波的雷達(dá)相混淆。

車手用于地質(zhì)，巖土工程，地震學(xué)，遙感和大氣物理學(xué)中。近年來(lái)，作為自動(dòng)駕駛汽車的傳感器引起了人們的關(guān)注。

自動(dòng)駕駛技術(shù)3級(jí)是有條件的自動(dòng)駕駛，不需要駕駛員駕駛的4至5級(jí)必須具有在高速公路和普通道路上安全自主駕駛的功能。因此，除了攝像機(jī)和毫米波雷達(dá)外，還采用了騎手以確保感應(yīng)冗余。根據(jù)Yano Research Institute的公告，到2030年，車手的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到4959億日元。

在地質(zhì)和地震學(xué)中，機(jī)載騎士和GPS的結(jié)合對(duì)于測(cè)量由于斷層，隆起和沉陷引起的地殼位移非常有用。使用該系統(tǒng)，您甚至可以測(cè)量樹(shù)木的地殼運(yùn)動(dòng)。華盛頓的西雅圖故障成為著名的是被發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)。還比較了2004年噴發(fā)引起的圣海倫斯山抬升的程度與噴發(fā)前后的數(shù)據(jù)。

機(jī)載/衛(wèi)星安裝的激光雷達(dá)系統(tǒng)也可用于冰川觀測(cè)?？梢詼y(cè)量出輕微的變化。美國(guó)國(guó)家航空和航天局的(NASA)的這顆衛(wèi)星(恩中)，騎車人為了這個(gè)目的被安裝。

車手在林業(yè)中以各種方式應(yīng)用。飛機(jī)/衛(wèi)星上的駕駛員可以測(cè)量機(jī)蓋高度，生物量和葉片面積。它也被用作其他行業(yè)的快速調(diào)查方法，例如能源行業(yè)，鐵路和運(yùn)輸相關(guān)領(lǐng)域。11 月 18 日消息，哪吒 S 增程版車型現(xiàn)已通過(guò)工信部申報(bào)，搭載東安動(dòng)力 1.5T 四缸增程器，最大功率 85kW，可選裝燈下的兩顆激光雷達(dá)。

申報(bào)信息顯示，新車車身長(zhǎng)寬高 4980/1980/1450mm，軸距 2980mm，總質(zhì)量 2375kg，整備質(zhì)量 1985kg。

IT之家了解到，新車配備寧德時(shí)代三元鋰電池和東安 DAM15KE 增程器，增程器排量 1498ml，功率 85kW。此外，新車搭載的驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值功率為 170kW，額定功率 65kW，允許外接充電，最高時(shí)速 185km / h。

選裝方面，新車可選裝前格柵、霧燈蓋板裝飾條、輪輞、輪輞裝飾條、彩色卡鉗、卡鉗標(biāo)識(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上飾板紋理造型、翼子板裝飾件、左前 / 右前激光雷達(dá)、不帶左 / 右霧燈蓋板裝飾條、后尾門(mén)物理開(kāi)關(guān)和 360 環(huán)視攝像頭位置。

有一個(gè)全球性的網(wǎng)絡(luò)，它使用航天器在月球上安裝的鏡子觀察月球與地球之間的距離，其中還使用了騎手。由于到月球的距離可以毫米精度測(cè)量，因此對(duì)于驗(yàn)證廣義相對(duì)論很有用。

1994年，航天器上的激光雷達(dá)在STS-64上裝備了一個(gè)LITE ，并觀察到了云層和氣溶膠。NASA的“ 火星全球測(cè)量師”(于1996年發(fā)射升空)環(huán)繞火星運(yùn)行，配備了名為MOLA(火星軌道激光測(cè)高儀)的騎乘者，它可提供驚人的準(zhǔn)確地形圖。是的 此外，2003 年發(fā)射的NASA的ICESat衛(wèi)星還配備了GLAS LIDAR，用于觀測(cè)冰蓋和大氣層。2006年發(fā)射的NASA CALIPSO衛(wèi)星載有CALIOP并觀測(cè)大氣層。ESA計(jì)劃于2014年推出的ADM-Aeolus還配備了可觀測(cè)風(fēng)和大氣的激光雷達(dá)。日本的xxx顆月球軌道飛行器Kaguya還配備了一種激光高度計(jì)LALT(激光ALTimeterthe)，它是一種車手，并獲得了整個(gè)月球的準(zhǔn)確地形高度數(shù)據(jù)。

大氣物理學(xué)用于從遠(yuǎn)處測(cè)量中層和高層大氣中幾種物質(zhì)的濃度。諸如鉀，鈉，分子氮和氧的物質(zhì)。溫度也可以通過(guò)測(cè)量這些濃度來(lái)計(jì)算。激光雷達(dá)還用于測(cè)量風(fēng)速并檢查氣溶膠顆粒的垂直分布。

隨著人們對(duì)于“未來(lái)出行”的想象正在成為現(xiàn)實(shí)，全球自動(dòng)駕駛市場(chǎng)也炙手可熱了起來(lái)。其中，雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的核心元件之一。

而今年以來(lái)，這一朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的全球技術(shù)與市場(chǎng)方向也出現(xiàn)了顯著變化。

從細(xì)分賽道來(lái)看，縱然馬斯克等人對(duì)于激光雷達(dá)的態(tài)度較為負(fù)面，但“視覺(jué)+激光雷達(dá)”的傳感器方案目前是大部分廠商的主流選擇，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)更加是一年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了十倍以上的增長(zhǎng)。

然而，萬(wàn)眾矚目之下，占據(jù)了時(shí)間差優(yōu)勢(shì)跑在“前面”的海外激光雷達(dá)，今年以來(lái)卻在市場(chǎng)的挑戰(zhàn)下連連受挫。車載激光雷達(dá)廠商Ibeo的破產(chǎn)體現(xiàn)了這一新興領(lǐng)域因“無(wú)法繼續(xù)融資”而難以經(jīng)營(yíng)下去的痛點(diǎn)。技術(shù)支出遠(yuǎn)大于營(yíng)收的長(zhǎng)期虧損是主要原因，車廠訂單的不確定性是另外一個(gè)顧慮。層出不窮的虧損新聞，讓人不禁開(kāi)始重新思考激光雷達(dá)訂單量產(chǎn)交付跟不上增長(zhǎng)預(yù)期的真正原因。

市場(chǎng)回報(bào)對(duì)應(yīng)的是實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，而技術(shù)廠商作為其背后的硬件與解決方案提供商，在新技術(shù)上的投入既是創(chuàng)新，也是風(fēng)險(xiǎn)。隨著自動(dòng)駕駛領(lǐng)域入局的玩家越來(lái)越多，業(yè)界對(duì)于“車載感知”的理解不斷上升，在激光雷達(dá)飽受爭(zhēng)議的同時(shí)，市場(chǎng)也一直期待成本更低、精度更高、性能更好的傳感器出現(xiàn)。

比如，“4D毫米波成像雷達(dá)正在快速追趕激光雷達(dá)的步伐?！?

「木?？萍肌笴OO王衛(wèi)告訴36氪，先進(jìn)感知技術(shù)的“上車速度”遠(yuǎn)超人類的預(yù)期。近兩年，在激光雷達(dá)市場(chǎng)“接近飽和”的狀態(tài)下，車載行業(yè)逐漸將目光轉(zhuǎn)向了4D成像雷達(dá)。

「木?？萍肌箘?chuàng)立于2015年，是一家專注于毫米波雷達(dá)智能系統(tǒng)解決方案的服務(wù)商?？偛课挥诒本瑒?chuàng)立之初同期設(shè)立了美國(guó)子公司Ainstein，在青島、上海、美國(guó)堪薩斯州、波士頓設(shè)有研發(fā)或生產(chǎn)基地。

英特爾旗下自動(dòng)駕駛公司Mobileye CEO Amnon Shashua也曾經(jīng)公開(kāi)表示，他們會(huì)堅(jiān)定地選擇4D毫米波雷達(dá)，而不是激光雷達(dá)。這是因?yàn)?D成像雷達(dá)的成本更低，最低情況下僅為激光雷達(dá)的10%，且在部分場(chǎng)景下表現(xiàn)優(yōu)于激光雷達(dá)。而4D毫米波雷達(dá)目前的競(jìng)爭(zhēng)弱點(diǎn)則是：這一技術(shù)成果尚未在車載領(lǐng)域經(jīng)過(guò)大規(guī)模的商業(yè)驗(yàn)證。