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北科天绘总工程师张珂殊:激光雷达向“芯”⽽⾏


  来源: 中国测绘 时间:2021-12-02 编辑:清风
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前不久,有媒体报道称,在美国佛罗里达州一辆特斯拉Mdoel Y工程测试车上装载了激光雷达传感器。作为自动驾驶感知领域视觉派的坚定守护者,马斯克最终也难逃“真香”定律。


车载小型激光雷达


激光雷达技术作为一种重要的数据采集和环境感知技术,已经在测量测绘、自动驾驶、数字孪生、环境监测等多领域得到应用。在“十四五规划和2035年远景目标纲要”中,数字中国建设被重点提及,激光雷达技术或将在数字化建设中迎来更广阔的应用范围。


面对数字中国建设这一宏大的时代命题,激光雷达技术将如何为其赋能,激光雷达技术的普适化应用将面临哪些亟需解决的难题,带着这些疑问,记者采访了北科天绘创始人、总工程师张珂殊,听他详解激光雷达技术的现在与未来。


北科天绘总⼯程师张珂殊


练就“慧眼”感知世界


“激光雷达技术最突出的特点就是能够快速、准确地获取大量的三维点云数据,从而立体感知真实世界。如果说摄像头是‘眼睛’,那么激光雷达就是一双更具观察力的‘慧眼’,能够更加精准地感知世界。”张珂殊解释道。


张珂殊既是北科天绘的创始人、总工程师,也是国内激光雷达领域的技术大咖,他在激光雷达技术研发领域深耕了二十余年,自2005年以来,更是带领北科天绘科研团队取得多项国际领先、国内首创的突破性成绩。


在交谈中,张珂殊特别强调,目前激光雷达技术在测绘行业得到广泛应用,但其可施展的领域却远不止于此。“激光雷达传感器化是一个重要的发展方向,所以我们应该把激光雷达看作是感知世界的一种手段,而不仅仅是一个测绘工具。只有这样,激光雷达技术才能真正成为洞悉世界的‘慧眼’,这也是北科天绘一直努力的方向和目标。”张珂殊说道。


经过十多年的创业,现在北科天绘已经是国内少有的具有独立知识产权的,能生产激光雷达相关设备的供应商之一。“目前主流的激光雷达扫描方式主要分为机械扫描、OPA(即光相控阵)和MEMS(即Micro-Electro-Mechanical System,也叫做微电子机械系统)三种,这三种方式各有利弊。”张珂殊介绍道。


他认为,并不需要太艰深的物理知识就能将利弊解释清楚。比如,机械扫描方式结构简单,有广泛的适用性,但是不适用于高动态场景,难以进行车规级应用。


OPA则是由于光的特性,导致其被搭载在车上时容易受到大气端流干扰。张珂殊举例说:“物理实验中的双缝干涉就可以解释这一影响,只要屋子空气对流强一些,干涉条纹就会波动和削弱,应用在OPA上也一样,干扰一多就会导致相位扫描不再可靠。”


而MEMS从字面上理解,其具有微米量级的工艺特点,难以去适应毫米级的扫描镜面进行高频振动扫描。


张珂殊说:“激光雷达需要参照两个主要的技术发展路线:第一是数字相机,既要学习它的技术发展脉络,也要学习商业成功经验;第二要学习微波雷达,既要学习技术发展史,也要知道驱动技术发展的最终方向是什么。”


向“芯”而行,开拓应用蓝海


近年来,随着激光雷达技术在多领域的应用和推广,人们对于其的讨论也日渐增多。但张珂殊认为,激光雷达产品及其技术的应用,目前仍限于特定场景,大众化应用和更深层次的商业价值仍有待开拓。


激光雷达技术要实现传感器化,真正成为感知世界的重要手段,还需要解决诸多问题,首先就是成本。激光雷达价格过高让车企和消费者都承担不起,部分高端三维激光扫描设备的市场价格达到数十万甚至上百万,而普通车规级小型激光雷达的价格也在万元以上。这种价格比起大众传感器的目标定位价格还存在差距。


受限于机械零部件的使用寿命,机械激光雷达的可靠性和稳定性也不尽人意;此外,体型大、难以过车规、工艺繁复、生产效率低等都是机械激光雷达大规模生产的瓶颈。


关键词:激光雷达 北科天绘 张珂殊    浏览量:2709

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