伴隨全球范圍內激光雷達公司密集IPO上市，激光雷達一時間成為了整車企業(yè)爭相爭奪的戰(zhàn)略資源，2021年因此被稱為激光雷達量產元年。目前，已有多家整車企業(yè)宣布通過投資、合作等方式布局激光雷達。然而，市場對激光雷達的技術路線并沒有形成相對共識，激光雷達在掃描方式、調制方式、脈沖成型、光學接收、探測方式、激光波長等維度均存在多種方式，可組合出數十種不同技術路線，各有優(yōu)劣，難判高下。

在技術路線之爭下，下一代自動駕駛激光雷達供應商未感科技在上述維度之上提出了一個新維度——先進物理層算法，這或許能夠為激光雷達量產道路上由技術路線不清晰帶來的不確定性提供一個新思路。

未感科技CTO陳浩博士講述“先進物理層算法”

據麥姆斯咨詢報道，3月17日，在慕尼黑上海光博會的新品發(fā)布演講中，未感科技CTO陳浩博士對先進物理層算法在激光雷達中的技術優(yōu)勢進行了講解。目前，依托先進物理層算法，未感科技已經研發(fā)出最遠探測距離大于500米的激光雷達產品，并且發(fā)布了一款新的產品——暴龍TREX LIDAR，這是是一款具備500米長距探測范圍和垂直100線高分辨率的車規(guī)級三維激光雷達。

使命：做長距離探測和高分辨的高端激光雷達

《智能網聯汽車技術路線圖2.0》提出，到2025年，L2和L3相當的部分自動駕駛（PA）和有條件的自動駕駛（CA）的汽車銷量占比將超過50%，高度自動駕駛（HA）開始進入市場，作為自動駕駛關鍵應用的激光雷達也隨之進入爆發(fā)前夜。

事實上，激光雷達并不是一項新技術，在作為自動駕駛關鍵技術之前，已經廣泛應用于掃地機器人、倉儲機器人等領域。這些早期激光雷達的特點是測距距離比較近（幾十米）、探測場景比較簡單、垂直分辨率多為單線。因此從性能上，可以稱其為低端激光雷達。

高端激光雷達的應用

與之相對，自動駕駛的場景復雜、測距遠，早期激光雷達不能滿足其要求，于是，未感科技在此基礎上定義了“高端激光雷達”。陳浩解釋道：“在性能上，高端激光雷達首先要具備500米的長距離探測能力，因為對于自動駕駛而言，更遠的探測距離意味著更早發(fā)現目標物，擁有更充裕的時間做出應對，從而提供安全保障；其次要具備高分辨率，未感科技認為L4級自動駕駛對于激光雷達的垂直分辨率要求至少為100線，足夠的垂直分辨率才能為后端系統(tǒng)提供遠距離目標物的細節(jié)。長距離探測和高分辨率是未感科技激光雷達的目標?！?/p>

陳浩認為，高端激光雷達相當于“眼睛”，要求看到的東西是“對”的。除了自動駕駛之外，激光雷達作為核心部件還會有更廣泛應用場景，例如測繪測量、高精定位、路況建模等各種復雜場景。

路徑：先進物理層算法

那么如何才能研發(fā)出“高端激光雷達”呢？陳浩表示，一個完整的激光雷達可以分為四個部分——處理、發(fā)射、掃描和接收。每個部分都存在不同技術路線，排列組合下來，會形成更多技術方案，哪種方案是最優(yōu)解？沒有統(tǒng)一標準，“各個公司都在摸索階段，將來如何選擇還是要根據市場需求，也就是面對特定的場景，選擇不同的方案。”

面對繁多的技術方案，未感科技則另辟蹊徑。團隊發(fā)揮自身優(yōu)勢，跳出不同維度的排列組合，提出了先進物理層算法——在點云數據的距離解算之前做算法。陳浩表示：“這是一個新的維度，因為它不是處理激光雷達探測到的點云數據，而是在計算點云數據的距離之前預先處理，提高遠距離或低反射率目標情況下的微弱反射回光的信號質量，從而提升激光雷達的最遠可探測距離，改善激光雷達對惡劣天氣以及強光照的容忍度?！?/p>

未感科技之所以能掌握物理層算法并將其應用于激光雷達，是因為核心團隊來自光通信領域。據介紹，未感科技的核心技術團隊來自華為、中興和富士通，畢業(yè)于北大和清華的相關專業(yè)，在光電、算法、通信等領域累計發(fā)表了100多篇學術論文，擁有國內外發(fā)明專利30余項。先進物理層算法借鑒了在“光通信”和“雷達”領域已經成功商用的物理層信號處理技術。

先進物理層算法對信號質量的改善前后對比

先進物理層算法能夠探測到更遠距離傳來的信號，同時改善惡劣天氣、強光照射等極端情況下的探測性能，這是因為其中包含兩個關鍵算法單元：尖刺消除單元經過設計可以保證多路徑上的尖刺干擾不同，同時有效回波信號是已知的，從而區(qū)分尖刺干擾和有效信號，消除干擾影響，使得微弱的回波信號能夠被探測到，最終提升激光雷達的探測范圍；去背景光噪聲單元利用不含有效回波信號的探測器來估計背景光噪聲，再從含有有效回波信號的探測器的輸出里減去背景光噪聲，同樣也使得微弱信號被探測到，提升最遠可探測距離。

實踐：發(fā)布新一代高性能、低成本三維激光雷達

基于先進物理層算法，未感科技為市場提供了一款波長905nm、垂直線數16線、水平360°視角的機械式激光雷達，已實現量產，這款激光雷達的突出優(yōu)勢就是遠距離探測，其對低反射率目標的探測距離可達400米，最遠探距超過500米。

據介紹，目前國內外用于自動駕駛的激光雷達探測距離規(guī)格大多是200米，在雨雪、霧霾等天氣條件下，探測距離會衰減為數十米。因此，要想讓實際探測距離保持在200米以上，其規(guī)格至少要做到500米。

暴龍TREX LIDAR

本次發(fā)布會上，未感科技還發(fā)布了暴龍TREX LIDAR，是新一代高性能、低成本、可大規(guī)模量產的三維激光雷達。它延續(xù)了SF-16-400激光雷達的500米長距離探測范圍，在技術團隊的創(chuàng)新光機設計下，這款激光雷達還具備100線高分辨率。

同時，在目標反射率低至10%的情況下，暴龍TREX LIDAR的前向探測距離超過300米。據了解，華為在2020年發(fā)布的一款轟動業(yè)界的96線中長距激光雷達，在目標反射率低至10%的情況下，其前向探測距離為150米。

暴龍TREX LIDAR樣機將于今年年中提供，主要面向自動駕駛的前端市場，量產價格500美元左右。

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