激光雷达发展前景及现状

激光雷達(dá)憑借測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為各大領(lǐng)域的核心傳感器。它是一種以發(fā)射激光探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)，主要工作原理是向目標(biāo)發(fā)送激光探測(cè)信號(hào)，然后將接收到的從目標(biāo)物反射回來(lái)的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，做一定處理后，便可獲得目標(biāo)物的距離、方位、高度、速度、姿態(tài)等信息。

近年來(lái)，在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大背景下，智能機(jī)器人、無(wú)人駕駛、無(wú)人機(jī)等已成為全球科技領(lǐng)域的重點(diǎn)投資方向，被認(rèn)為是未來(lái)科技變革的風(fēng)口。對(duì)于這些智能科技來(lái)說(shuō)，激光雷達(dá)就相當(dāng)于“眼睛”，如果沒有激光雷達(dá)，對(duì)于周圍環(huán)境就無(wú)法做到準(zhǔn)確感知，也無(wú)法對(duì)環(huán)境變化做出相應(yīng)的反應(yīng)。

在智能科技快速發(fā)展的浪潮下，激光雷達(dá)將進(jìn)一步加快民用化進(jìn)程。據(jù)前瞻網(wǎng)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，激光雷達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域增加，我國(guó)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)大幅度增長(zhǎng)。2013年中國(guó)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模只有2.09億元，到2016年中國(guó)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了2.89億元，同比增長(zhǎng)11.8％。到了2017年，中國(guó)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3.25億元。2018年中國(guó)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)3.49億元，而2022年將達(dá)到4.64億元?？梢灶A(yù)見，激光雷達(dá)在我國(guó)將會(huì)成為一個(gè)新的藍(lán)海市場(chǎng)。

該發(fā)展預(yù)測(cè)主要是出于兩方面的宏觀考量，一方面是政府大力支持在工程項(xiàng)目和大型設(shè)備中大力應(yīng)用激光設(shè)備。另一方面，激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)捕獲、日益增長(zhǎng)的新興應(yīng)用以及激光雷達(dá)技術(shù)的創(chuàng)新，吸引了越來(lái)越多的市場(chǎng)參與者與投資生產(chǎn)，這為激光雷達(dá)行業(yè)提供了強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力。

從目前的應(yīng)用領(lǐng)域分布來(lái)看，居多的仍然是無(wú)人駕駛及機(jī)器人領(lǐng)域，隨著無(wú)人駕駛技術(shù)的逐漸興起，激光雷達(dá)在無(wú)人駕駛中起到了非常重要的作用，可幫助車輛定位實(shí)時(shí)位置信息，只有有了準(zhǔn)確的位置信息，系統(tǒng)才能做出下一步的判斷，決定向何處前進(jìn)，特別是在一些建筑和樹比較多的地方，以及進(jìn)出隧道容易出現(xiàn)信號(hào)中斷，雖可用攝像頭等傳感器感知周圍環(huán)境、構(gòu)建環(huán)境模型并利用該模型確定車輛所在的位置方式，但其對(duì)環(huán)境的依賴比較強(qiáng)，比如逆光或雨雪天氣下，很容易導(dǎo)致定位失效，而激光雷達(dá)是依靠將車輛的初始位置與高精地圖信息進(jìn)行比對(duì)來(lái)獲得精確位置。首先，GPS、IMU和輪速等傳感器給出一個(gè)初始（大概）的位置。其次，將激光雷達(dá)的局部點(diǎn)云信息進(jìn)行特征提取，并結(jié)合初始位置獲得全局坐標(biāo)系下的矢量特征。最后，將上一步的矢量特征跟高精地圖的特征信息進(jìn)行匹配，得出精確的全球定位。所以，在定位方面，無(wú)論是從精度上還是穩(wěn)定性上來(lái)說(shuō)，運(yùn)用激光雷達(dá)都有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。而其唯一的缺點(diǎn)就在于目前激光雷達(dá)的生產(chǎn)成本較高，以業(yè)內(nèi)知名的Velodyne激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，其售價(jià)均在萬(wàn)元級(jí)別以上，一般車企是難以承受如此高昂的價(jià)格。

最值得一提的是，相比無(wú)人駕駛，在機(jī)器人領(lǐng)域激光雷達(dá)似乎更容易落地：成本相對(duì)更低、對(duì)于激光雷達(dá)的測(cè)距范圍及測(cè)量精度等要求也沒那么高。

激光雷達(dá)已成為目前最穩(wěn)定、可靠的定位技術(shù)。對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，擁有一雙“眼睛”尤為重要，而充當(dāng)機(jī)器人眼睛的激光雷達(dá)通過(guò)不停掃描來(lái)獲取二維空間的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，配合SLAM技術(shù)，可幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主定位、地圖構(gòu)建及路徑規(guī)劃等功能。

作為國(guó)內(nèi)最早進(jìn)入激光雷達(dá)研發(fā)、生產(chǎn)領(lǐng)域的企業(yè)之一，思嵐科技憑借過(guò)硬的科研實(shí)力及優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量俘獲了眾多服務(wù)機(jī)器人企業(yè)的芳心，從2014年開始，思嵐科技就發(fā)售了第一代激光雷達(dá)，目前已有五款激光雷達(dá)產(chǎn)品成功面世，市面上大部分服務(wù)機(jī)器人企業(yè)均采用了思嵐科技的激光雷達(dá)。

截至2018年，思嵐科技的業(yè)務(wù)輻射亞歐美洲20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，服務(wù)超過(guò)2000家企業(yè)和10萬(wàn)個(gè)人用戶，其產(chǎn)品成熟的應(yīng)用于微軟、殼牌、優(yōu)必選、科大訊飛、軟銀等企業(yè)的服務(wù)機(jī)器人項(xiàng)目。

總的來(lái)說(shuō)，激光雷達(dá)已打破了原來(lái)僅局限于軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，而在民用及商用領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展，尤其在機(jī)器人及無(wú)人駕駛領(lǐng)域應(yīng)用更為廣泛。但在激光雷達(dá)行業(yè)同時(shí)也存在產(chǎn)能不足的困境，在民用及商用領(lǐng)域，激光雷達(dá)長(zhǎng)期存在供不應(yīng)求的現(xiàn)象。如果未來(lái)能在生產(chǎn)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，解決供需問題，那么行業(yè)發(fā)展規(guī)模將會(huì)有明顯提升，未來(lái)發(fā)展前景可期。