固態激光雷達
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-03
固態激光雷達的視頻教程
仿真技術之自動駕駛感知視界-ANSYS傳感器仿真（攝像頭和激光雷達）
ANSYS自動駕駛系列Webinar，結合自動駕駛系統的研發講述ANSYS工具如何助力自動駕駛的開發驗證，本期重點為ANSYS自動駕駛解決方案之傳感器仿真（攝像頭和激光雷達）。
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固態激光雷達的實例教程
目前最炙手可熱的就是混合固態結構的激光雷達了，我們看到除了不差錢的FF91，其他車款都使用了混合固態激光雷達的方案。在自動駕駛領域，混合固態結構應該是目前集合了可靠性、性能、成本的最佳解決方案。
目前激光雷達雖然有著毫米波雷達和攝像頭不可比擬的優勢，但現階段產品還不夠完善，成本還是過高，這也是特斯拉目前棄用激光雷達的主要原因。那么當激光雷達被大面積普及，成本不再是困擾車企的的因素時，特斯拉是否會加入激光雷達的陣營？讓我們拭目以待。本文對您有幫助的話請持續關注我，后續會帶來更多內容。本文首發于易車。（部分圖片來自網絡）
xiaoz2015
謝邀！
機械旋轉式激光雷達是目前市場上比較成熟的方案。但是由于光學部分，電子部分和機械結構都是旋轉工作的，對機械結構件加工精度要求很高，而且，由于中心不對稱，屬于偏心轉動，長期器件磨損很嚴重，可靠性相對較低。
激光雷達細分下來，可以大體分為三類，一類是傳統機械旋轉式雷達，一類是混合固態，也是目前比較火的一類，混合固態細分可以拆分為棱鏡方案和MEMS方案，另一類，是純固態的方案，細分可以拆分為，相控陣方案和Flash方案。
幾中主流的激光雷達優缺點，
總結一下，目前主流的ADAS領域用于研究的大多是機械旋轉式雷達，近期華為大疆等在做的和發布的大多是混合固態雷達，大家未來想要突破的是純固態激光雷達！
個人見解，歡迎拍磚，多多交流！
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我先羅列一下我自己知道的：
和機械式旋轉激光雷達相比，MEMS固態激光雷達
優勢：
1、機械式旋轉激光雷達又大又重，生產效率低且成本高昂。
展開 從原理看，車規激光雷達與消費類也不同，投影儀主要是發射設備，沒有接收功能。車載激光雷達要求有一定的掃描范圍，比如前向雷達要求120度視場角。從激光雷達發展看，現在的激光雷達技術與原來放在車頂上的機械式雷達已經不可同日而語。就像機械式硬盤和固態硬盤，以前電腦用的是旋轉式硬盤，用磁頭來讀取數據。其可靠性、抗振動或沖擊能力比較低，容易在高速運動狀態損壞。從機械轉向固態，既提高了可靠性和壽命，還有助于降低成本。激光雷達也是這樣走的。
最早的雷達價格堪比一輛高檔汽車。當時美國Velodyne（威力登）的旋轉式雷達要賣幾十萬，現在該公司的雷達是半固態的。不過，大家都在往全固態方向走。目前，車載激光雷達的大部分市場份額都被國際巨頭占有，面對壟斷，國內廠商，包括初創企業該如何應對呢？
李云翔說：“這是一個有意思的話題，不像其他雷達或芯片，國外車載激光雷達的起步時間比國內也就早個兩三年。所以，從技術上講，國內現在的技術不輸國外廠商。這幾年，最關鍵的是看誰能有創新的獨特設計，誰能拿出產品，實現快速落地。因為這個行業沒有前人的東西可以復制和參考，所以要求從新做起。”
一徑科技MEMS器件可靠性數據
他認為，與國際廠商相比，國內廠商在價格上也比較便宜，不只是固態雷達比機械式便宜，因為研發成本、生產資料成本、人工成本都有優勢。另外，因為激光雷達是很復雜的東西，要上車除了基本性能外，還有很多工作要做，對客戶的支持和響應也是國內企業的優勢。
3D感知為出行更安全多加一把鎖
李云翔還從ADAS和自動駕駛角度闡述了激光雷達的重要性。他表示，自動駕駛越來越要求減少人的介入。無論是ADAS和L3，場景的適應性是一個大問題，擺在純攝像頭和毫米波雷達面前的問題是顏色的識別，如特斯拉幾次事故都是因為無法識別白色的對象。
展開 1000 美元以下，平均每車裝載 5 個激光雷達，單車預計 5000 美元以下，而機械雷達和固態雷達將采取不同的方式降低自身產品成本。
來源 |
上海希邁汽車會議
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域
相信對于“2021是激光雷達在汽車行業中的元年”這一說法，大家都已經不陌生了。據統計，僅今年推出的配備激光雷達的車型就高達23款，各個造車新勢力與主流車廠都在積極推出支持自動駕駛技術的車型，而激光雷達作為實現L3及以上自動駕駛的核心傳感器，熱門程度不言而喻。
根據內部結構的不同，激光雷達可分為三大類：機械式激光雷達、混合固態（或半固態）激光雷達與全固態激光雷達。機械激光雷達帶有控制激光發射角度的旋轉部件，是最早、也是目前最常見的應用在自動駕駛汽車上的激光雷達類型。但隨著技術的發展，新玩家不斷出現，市場趨勢也逐漸向去掉機械旋轉部件，依靠電子部件來控制激光發射角度，將激光雷達固態化這一方向改變。那么在這眾多的種類中，究竟哪一種激光雷達會成為未來高級別自動駕駛的終極解決方案呢？
機械式激光雷
達作為最早面世與投入使用的產品，擁有技術成熟、掃描速度快、測量精度高、可視范圍廣、抗光干擾能力強等優勢，但同時，光路調試、裝配復雜、生產周期漫長等原因也導致產品有著較高的研發制造難度與造價成本。此外，由于內部旋轉部件的體積與重量問題，機械式激光雷達并不易于集成到車體之中，往往以存在感很強的方式出現在車輛頂部。
混合固態激光雷達
指用半導體“微動”器件來代替宏觀機械式掃描器，在微觀尺度上實現雷達發射端的激光掃描方式，減少了旋轉幅度與體積，從而提高產品的可靠性、降低生產成本。
展開 鐳神智能是最早布局轉鏡式混合固態激光雷達的公司之一，并成功打造了國內首個、全世界第二個獲車規認證的激光雷達——CH32混合固態激光雷達，目前已經規模化交付東風悅享量產前裝車型生產。今年4月上海車展上，鐳神智能達到行業領先水平的車規混合固態激光雷達CH128X重磅全球首發，其基于高線束混合固態激光雷達小型化技術的突破，不僅擁有測距遠、視場寬、分辨率高的卓越性能，而且整機尺寸大大縮小。其中，CH128X1整機尺寸僅118x90x75mm，窗口片尺寸更是僅85.3x66.8mm，更適合嵌入車頭進氣柵位置，兼顧整車設計美觀的要求；而CH128X2尺寸更進一步縮小，高度僅僅45mm，更適用于把激光雷達嵌入車頂的主機廠客戶。各項技術指標達到了世界行業的領先水平，受到了國內外汽車主機廠及各應用行業的高度關注和廣泛好評。
△CH128X1混合固態激光雷達
△CH128X1路測點云效果
CH128X的推出及其持續的性能優化已獲得海內外眾多汽車主機廠的青睞和認可，并已與金龍、五菱、東風悅享、陜汽等多個行業主流客戶達成深度合作并獲得重要訂單。
△鐳神智能與東風悅享簽署戰略合作協議
為全面滿足車規激光雷達市場需求，鐳神智能今年在徐州已經投資建立了新的全自動激光雷達生產基地，第一階段的建設面積達15000平米。本輪融資將助力鐳神智能在新工廠導入SMT標準產線，并將在車規級激光雷達生產全流程實現工藝導入自動化，全面提高生產效率、降低生產周期、降低生產成本以及保障產品的一致性。該生產基地將只生產車規級激光雷達產品，目前已進入產線調試階段，9月份即可投入生產。預計2021年產能為20萬臺每年，2022年28萬臺，2023年可達50萬臺以上。
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固態激光雷達的最新內容
激光雷達超遠距離測距技術2個月前
摘 要
針對超遠距離多功能交會對接激光雷達需求，開展基于非相干測距技術的遠距離激光測距通信一體化模塊研制，在不改變原有雷達主機架構和信號體制下，實現對遠距離高動態合作目標的通信測距功能。推導出測距原理，對動態、時鐘性能等因素產生的測距誤差進行理論分析，給出速度、時鐘性能對測距誤差的影響公式。得出在高動態環境下，相對速度與測距周期、雙方鐘差共同作用產生測距系統誤差，且速度越大系統誤差越大的結論。
近年來，面陣激光雷達(光探測和測距)技術開始在消費類光學產品中發揮作用。特別是，面陣激光雷達解決方案-采用固態設計-非常適合現代智能設備的設計，如蘋果公司的iPhone 12及其iPad Pro產品。這種光學裝置通常由透鏡和衍射光學元件組成。通過在VirtualLab Fusion中的可編程參數運行，構建了一個具有多個光源陣列的面陣激光雷達系統，并從空間和空間頻域兩個方面分析了該系統的工作原理
摘要
如今，激光雷達技術不僅應用于專業領域，而且應用于消費品領域。以面陣激光雷達為例，由于其快速、準確的三維距離檢測和測量能力，在智能設備中得到了廣泛的應用。在這個例子中，我們演示了一個典型的面陣激光雷達的工作原理，該雷達由光源陣列、準直透鏡系統以及衍射光柵作為分束器組成。分析在空間和空間頻率域中進行。
建模任務
建模任務
簡介：激光探測和測距系統(LIDAR)
以下四個示例設計演示了如何使用OptiSystem模擬光檢測和測距系統（LIDAR），具體如下：
?激光脈沖飛行時間測量
?相移測距
?調頻連續波（FMCW）直接檢測測距和調頻連續波相干測距
圖1使用直接檢測的FMCW LIDAR OptiSystem模型示例視圖
1.測距(飛行時間)
1)原理簡介
?使用激光脈沖，飛行時間測距法測量發射脈沖從發射裝置行進到目標并返回接收器所花費的時間
簡介：激光探測和測距系統(LIDAR)
以下四個示例設計演示了如何使用OptiSystem模擬光檢測和測距系統（LIDAR），具體如下：
□ 激光脈沖飛行時間測量
□ 相移測距
□ 調頻連續波（FMCW）直接檢測測距和調頻連續波相干測距
圖1.使用直接檢測的FMCW LIDAR OptiSystem模型示例視圖
1.測距(飛行時間
原文信息
原文標題：“Metasurface-enhanced light detection and ranging technology”
第一作者：Renato Juliano Martins
通訊作者：Patrice Genevet
激光雷達（LiDAR）相關背景
激光雷達如今受到廣泛關注，這與近年來智能駕駛的快速發展密切相關。其概念最早誕生于上世紀
簡介：激光探測和測距系統(LIDAR)
以下四個示例設計演示了如何使用OptiSystem模擬光檢測和測距系統（LIDAR），具體如下：
激光脈沖飛行時間測量
相移測距
調頻連續波（FMCW）直接檢測測距和調頻連續波相干測距
圖1.使用直接檢測的FMCW LIDAR OptiSystem模型示例視圖
1.測距(飛行時間)
原理簡介
使用激光脈沖，飛行時間測距法測量發射脈沖從發射裝置行進到目標并返回接收器所花費的時間
—— Prasad Iyer，Lumotive高級激光雷達工程師
業務需求
Lumotive是一家創新型初創公司，基于顛覆性的波束控制技術為汽車行業開發固態激光雷達，該技術利用由超材料設計而成的半導體芯片，使激光雷達系統能夠以低成本實現緊湊尺寸。Lumotive的目標是徹底改變新興自動駕駛汽車行業的感知系統。
下面是一個大視場大孔徑的激光雷達接收物鏡的指標：
固態激光雷達探測器：像面尺寸19.5×11.5mm，像元面積35×45um
波長905+-5nm
焦距15mm
視場角 2w =76
FN =1.4
后焦26mm
總長77mm
相對照度全視場>0.7且均勻
畸變<8%
MTF >0.5 全視場 20 lp/mm
搜索宏和運行結果
aiSim中的LiDAR是一種基于光線追蹤的傳感器，能夠模擬真實LiDAR發射的激光束，將會生成LAS v1.4標準格式的3D點云，包含了方位角、俯仰角和距離等。
aiSim能夠模擬LiDAR單態（Monostatic）和同軸（Coaxial）配置。在aiSim中，LiDAR仿真是將模型建為在某個方向上發射單束光線的點光源，因此，單束光線承載了激光的全部功率。
一、與不同形式降水的相互作用
