“激光雷達近兩年成為國內激光領域的一個新熱詞。但是你知道嗎，目前市場上的自動駕駛類激光雷達，實際上沒有一款是在誕生之初就專為自動駕駛而設計的。而關於‘中國五年內會改寫激光雷達格局’的說法，也是一種比較樂觀的宣傳。”
近日光電匯在了解國內激光雷達市場及技術現狀時得到了這樣的答案，頗為驚訝。下麵，就讓我們聽聽來自激光雷達遙感探測專家劉博研究員的具體講解和分析。
劉博是中國科學院光電技術研究所研究員、中科院“百人計劃”、四川省“千人計劃”入選者，主要從事激光雷達遙感探測方向的研究。2016年，劉博課題組在麵陣三維成像激光雷達研究方麵取得突破，首次實現可對遠距離動態目標高分辨率三維成像，並已申請了發明專利。
目前激光雷達的發展情況如何?
劉博:從應用來看，激光雷達的種類繁多，可用於多種形式的探測。
最早成熟的激光雷達技術是用於探測臭氧、二氧化硫、氣溶膠等的大氣探測激光雷達。2016年，在天宮二號和神舟11號的交匯對接中，利用激光雷達在兩個航天器對接過程中測量相對位置、角度等，保證精準對接;還有我國發射的嫦娥三號上，在降落前用來掃描下方地貌，探測障礙物，這個屬於探測地形地障類的激光雷達。
近幾年，隨著人工智能的發展，自動駕駛、輔助駕駛的興起，推動了激光雷達在民用領域中的應用。
從技術原理來看，用於民用的激光雷達主要有兩種類型：
第一種是多束激光並排繞軸旋轉360?，每束激光掃描一個平麵。早期的激光雷達為64線(即64束激光)，那時已滿足自動駕駛的需求，但因成本高達7萬美元，未被市場接受。後來為了降低成本，有公司推出了32線、16線的激光雷達。但是成本的降低帶來的是分辨率的下降，這就容易在車輛駕駛過程中檢測障礙物時產生盲點，帶來安全隱患。
第二種是固態激光雷達。這種技術以美國Quanergy Systems公司的固態激光雷達傳感器S3為首，采用相控陣掃描方式，並不是常用的機械掃描方式。它不像第一種技術會產生機械運動，可以大幅降低生產成本。但目前技術並不成熟，離產品市場化還有一段距離。
Quanergy Systems公司的固態激光雷達傳感器S3
有行業人士認為，中國五年內會改寫激光雷達的格局。您怎麽看?
劉博:這是一個比較樂觀的宣傳。激光雷達最大的優點在於它能直接提供距離信息。平常我們看到的照片或者視頻是一個平麵，這是XY二維空間，但是駕駛員最關心是距離，即Z坐標，這就屬於三維。
國內已有企業正在合作研究自動駕駛激光雷達，也有一些公司推出了產品，但是實際應用效果如何，目前尚未看到成效。我國用於自動駕駛的激光雷達的研究處於剛剛起步的階段。
自動駕駛的最大賣點在於可以把道路駕駛的事故率理論上降到零。因為自動駕駛都是由計算機控製的，如果係統不出現故障，那麽他就會嚴格遵守交通規則，不會出現走神、酒駕等狀況。但是一旦出現問題，例如之前的特斯拉事件，就會對自動駕駛造成很大的打擊。
激光雷達的光源有三種：二氧化碳激光器、半導體激光器和全固態激光器。您認為哪種激光器光源最有前途?
劉博:肯定是半導體激光器作為光源潛力最大。因為半導體激光器尺寸可以做到很小，成本比較低，符合作為汽車配置的需求。現在我們看到的安裝在無人駕駛車頂的那些激光雷達，例如Velodyne，最早並不是為自動駕駛而設計的，隻不過自動駕駛正好用到了其中的一些功能，例如360?掃描。
百度無人駕駛測試車使用了Velodyne的64線激光雷達
我認為，真正實用化後，這些都應該集成到汽車的內部，例如集成到車燈的位置，半導體激光器恰巧可以滿足這一條件。我相信最終成熟的樣式也一定是這樣的。
您認為激光雷達的市場前景如何?
我國的激光雷達產品與國外差距有多大?
劉博:從技術上來說，我國民用激光雷達與國外技術相比並沒有太多差距。差距可能是在產業化和研發等方麵，或者說別人早走了一段時間，而我國剛剛開始做。
我曾與國內很多專家聊過。嚴格來說，現在市場上的激光雷達沒有一款是在誕生之初就專為自動駕駛優化設計的。國內很多激光雷達廠家生產的產品外形和性能都是模仿美國Velodyne公司產品的設計。然而Velodyne公司早期主營音響業務，後技術升級，才開發了激光雷達技術LiDAR並名聲大噪。但是它有些指標超出了普通汽車的要求，帶來了高成本，而有些必需的指標又沒有達到。
其實，我現在課題組正在做的工作之一就是從實際應用出發設計激光雷達係統。從2016年開始我們正在從事這個方向的研究，並與最終用戶和一些車主進行了廣泛溝通，了解他們的需求。我們希望推出一款純粹為了自動駕駛而優化設計的激光雷達。這樣的話能節省的地方盡量節省，降低成本，不能節省的地方，提高指標，提升安全性。
激光雷達技術推廣到民用階段還需要多久的時間?
劉博:應該用不了太久。根據“2016中國汽車工程學會年會”正式公開的節能與新能源汽車技術路線圖的規劃，智能網聯汽車的市占率將實現2020年駕駛輔助與部分自動駕駛市占率50%，2025年高度自動駕駛市占率15%，2030年完全自動駕駛市占率10%。我認為，5年內市場上會推出各種各樣針對自動駕駛的激光雷達產品。
您認為激光雷達的市場前景如何?
劉博:激光雷達的市場非常大，而且很多同仁都在從事該領域的研究和開發。其實激光雷達最大的市場並不是自動駕駛領域，而是用在服務類機器人的機器視覺上。無人機、服務類機器人，還有一些娛樂項目中進行距離傳感捕捉的，這些方麵的激光雷達市場會更大。目前國內的一些高校、科研院所以及百度、華為等大型IT公司，產學研企都在研究。
我認為最終產品的開發模式，還是應遵循研發端、用戶端與市場，三方緊密結合，從最初的設計入手，這樣推出的產品才能平衡各方所需，發揮它的最大價值。
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