打破技术壁垒国产激光雷达告别“大块头”

2019-02-01 00:46

芯片组独辟蹊径，雷达实现小身板

“我们的核心竞争力正是创新了激光雷达的芯片和集成电路设计。”张珂殊表示，传统的激光雷达集成电路技术，需要将激光发射器、探测器、放大器等数百个电子元器件封装到一个比指甲盖还小的专用芯片中，用单枚芯片实现激光雷达的整体控制。

“然而传统的激光雷达是由电路板构成，比如我们通常说的16线激光雷达就是由16对激光电路板组成（如图①），需要依靠人工实现激光发射电路板和接收电路板的微米级对准，这种工艺耗时、低效，且体积较大。而我们使用自主开发的激光雷达信号处理芯片组，通过半导体封装工艺精巧地解决了精密光机装调与大尺寸机械误差间跨数量级尺度差异，使复杂的激光雷达组装及测试过程极大简化（如图②），模块间以类似积木的形式快速搭建，无需依赖多次人工对准，实现了机器自动对准，提高总装效率的同时，也减小了设备尺寸。”张珂殊介绍，独辟蹊径的激光雷达的芯片和集成电路设计，让激光雷达“活”出了小身板。

截至目前，北科天绘已研发5款激光雷达信号处理芯片。今年推出的轻小型高性能低成本无人机雷达——蜂鸟，这一最新款的无人机雷达系统重量做到了1.2公斤，探测距离大于200米，续航作业时间大于100分钟，并且实现了与通用无人机系统的深度集成，法国、韩国、加拿大、澳大利亚、意大利等国已成为无人机载雷达产品代理商，向国外进行出口。

提高探测能力，导航避障优势明显

导航避障激光雷达，是无人驾驶领域的重要一部分。而北科天绘的拳头产品，多线束导航避障激光雷达——R-Fans，填补了国内此项空白，并打破了该类型激光雷达的轻小化纪录，目前R-Fans-32激光雷达相比国内外同类产品减轻25%。

此外，“R-Fans系列产品还实现了12位强度分辨率的探测能力，在高精度地图数据获取方面可以媲美高端测绘型激光雷达，从而有望使高精度地图采集装备的成本从两三百万元降至20万元以内，有助于高精度地图的快速推进，可间接促进自动驾驶的数据基础和普及速度。”张智武介绍道。2018年，北科天绘还在国内首发128线的半固态前装激光雷达（Semi-FlashLiDAR），持续与该领域国际领先企业比肩，保持我国全自主研发生产自动驾驶激光雷达国际竞争力。

“现在主流的雷达测距能力可能只有100多米，车厂希望测距大于200米。我们的激光雷达在美国实地测试的时候有明显技术优势，首创了激光雷达和车头大灯合为一体的理念，放在飞机上的测绘激光雷达测绘范围也已经做到5公里。”张智武表示，“在如何减少激光雷达之间的互相干扰问题上，通过激光信道编码，实现了同汽车平台上多激光雷达间串扰免疫。在新版本的导航系列激光雷达产品中，解决了多车间、异类激光雷达串扰免疫的难题。”

目前，包括京东物流在内的主流无人物流车都在使用北科天绘的激光雷达产品。“除了定制产品，我们正在谈批量的事。”张智武预计，“菜鸟、美团、苏宁、满帮、四通一达、顺丰等物流公司对于无人物流车都有很大的需求。”

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