西藏车路协同激光雷达测绘

阈值检测电路是一个脉冲峰值比较器，确定回波到达的判据是回波脉冲幅值超过阈值。这种方法的优点是简单，但存在两个主要缺点。首先，只要有一个脉冲幅值首先超越阂值，检测电路就会将其确定为回波，而不管它是同波脉冲还是杂波干扰脉冲，从而导致虚警;其次是回波脉冲幅度的变化会引起到达时间的误差，从而导致测距误差。在高精度激光测距机中，通常采用峰值采样保持电路和恒比定时电路来减小测时误差。这些误差对于激光雷达技术而言可以忽略不计，并没有过大的影响。激光雷达发射机光源的选择土要有半导体激光器、半导体泵浦的固体激光器和气体激光器等。西藏车路协同激光雷达测绘

混合固态是当前激光雷达**主流的结构，也是未来十年车规量产的比较好 路线。混合固态系统包含固定光源以及动态扫描系统。相较于机械旋转 激光雷达，半固态激光雷达尽管视场相对较窄，但具有结构更简单、成本更低的优势，适合作为前置主激光雷达量产上车。混合固态激光雷达 的扫描方式可细分为单轴镜扫描、双轴镜扫描、MEMS 以及棱镜扫描。 目前从下游车载应用来看 1550nm 和双轴镜扫描方案在探测距离、精度和上车稳定性方面暂时比较优；905nm 的混合固态方案在量产、产业链 成熟度和成本上暂时比较高。重庆三位测绘激光雷达商家半导体泵浦固体激光器综合了半导体激光器与固体激光器的优点，具有体积小、重量轻、量子效率高的特点。

过去，由于需要采用机器学习来训练模型识别物体，摄像头 即使有大量数据也难以避免边角案例。毫米波雷达分辨率较差，通常在 算法上会过滤相对于路面不移动的雷达回波，以保证车辆在遇到隧道洞、 路牌等情况下能正常行驶，但遇到白色卡车横在道路中间的极端案例会 导致相机和毫米波雷达双双失效造成事故。不同于摄像头 需要训练模型，激光雷达在面对未知物品时至少能够给予安全范围指导， 所以 L2+级别的辅助驾驶配备激光雷达不仅极大提升驾驶安全性， 保障驾驶员和乘客的安全，更能收集实时数据为 L3 打下基础。硬件预 埋和后续 OTA 远程升级是当下整车厂的常用方式。

TOF 是目前为成熟和广泛应用的测距方式，根据光反射回的时间测距 离。具体来说是通过用脉冲激光照亮目标并测量反射返回信号的特性来工作。脉冲光的宽度范围可以从几纳秒到几微秒。TOF 激光雷达主要部 件有激光器、放大器、光电转换器等。TOF 激光源目前有 905nm 和 1550nm 两种，通常情况下 905nm 探测距离为 100-200m，由于靠近可见光对人眼有影响，因此难以通过加大功率增加探测距离，导致探测 距离有限。1550nm 探测距离能达到 250m，且有更好的安全性，但由 于 1550nm 接收器需要采用铟镓砷光电探测器芯片，导致当前成本较高。在大气中间层金属蒸气层的观测主要采用荧光共振散射激光雷达。

OPA 激光雷达通常搭配 FMCW 测距方式，未来有望实现高稳定性、任 意方向控制、低成本、平均功率几百毫瓦的比较低功耗以及超过 500m 探 测距离。OPA 采用相干原理，在两个水波纹叠加后，如果满足半波长的 整数倍，会形成相干相加或者相交的特性，可以利用这种特性控制波数 的时间差从而控制扫描方向。这种方案的主要优点在于集中度很高，并 且波长和方向优势带来更高信噪比，体积更小，更适合车规级需求。OPA方案的难点是插入损耗和旁瓣问题。具体来看是因为同一束光产生干涉， 在相邻的几束光满足条件后很容易形成旁瓣，会有多余的能量分掉探测 主能量，影响测距能力。纯固态激光雷达部分技术和光通讯类似，目前 在通讯行业中 III-V 族半导体技术占主流，硅光芯片仍处于上升阶段， 硅光技术有待突破。慧视光电的周界型激光雷达监控设备智能识别人、车等入侵目标，过滤动 物、树木、雨水等，支撑无人值守周界。贵州3D激光雷达系统

激光雷达助力智慧园区周界安防。西藏车路协同激光雷达测绘

探测器足激光接收机的部件，也是决定接收机性能的关键因素，因此，探测器的选择和合理使用是激光接收机设计中的重要环节。目前，用于激光探测的探测器可分为基于外光电效应的光电倍增管和基于内光电效应的光电二极管及雪崩光电二极管等，由于雪崩光电二极管具有高的内部增益、体积小、可靠性好等优点，往往是工程应用中的优先探测器件。激光雷达的回波信号电路主要包括放大电路和阈值检测电路。放大电路的设计要与回波信号的波形相匹配，对于不同的回波信号(如脉冲信号、连续波信号、准连续信号或调频信号等)，接收机要有与之相匹配的带宽和增益。如对于脉冲工作体制的激光雷达，放大电路要有较宽的带宽，同时还要采用时问增益控制技术，其放大器增益不是固定的，而是按激光雷达方程变化曲线设计的控制曲线，以抑制近距离后向散射，降低虚警，并使放大器丰要工作于线性放大区域。西藏车路协同激光雷达测绘

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