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自动驾驶基础（三十九)-全固态LiDAR基础

2018-10-29 10:34:48·  来源：公众号：模拟世界  
　
在前文的介绍中， 我们分析了机械式LiDAR依赖宏观的转动部件而混合固态LiDAR借助微动器件实现发射端的激光束扫描功能。由于全固态LiDAR内部没有任何宏观或微观上

在前文的介绍中， 我们分析了机械式LiDAR依赖宏观的转动部件而混合固态LiDAR借助“微动”器件实现发射端的激光束扫描功能。由于全固态LiDAR内部没有任何宏观或微观上的运动部件，耐久性和可靠性的优势不言而喻，且顺应了自动驾驶对LiDAR固态化、小型化和低成本化的趋势，因此成为群雄逐鹿的终极方向。下面一张图展示了未来自动驾驶的LiDAR技术的发展趋势，业界认为将是全固态LiDAR（SS LiDAR,Solid State LiDAR）的天下。

    因为固态雷达技术还处于技术创新阶段，各个LiDAR公司采用不同的固态雷达技术。激光雷达测距方法一般分为飞行时间法和三角法两大类。目前，汽车全固态激光雷达大多采用飞行时间法。

目前的固态LiDAR按照全固态LiDAR发射端照明方式可以分为激光多束发射（单点或者多通道）、可操纵或相控阵列、泛光面阵发射三种模式。按照全固态LiDAR接收端分类，又可以分为单点、线阵、二维阵列等。

而按照探测端的具体接收技术，又可以分为相干接收技术和直接接收技术。直接接收技术是接收光子能量的直接形式，优点是技术简单和成熟。相干接收技术的接收灵敏度，速度分辨率高，但需要接收机的频带特别宽，对激光发射的频率稳定度的要求也高，对光学天线系统和机内光路的校准的要求更严格，信息处理单元更复杂。

不管是哪种技术路线， 其LiDAR系统结构和基本原理图都是如下图所示。

 

    固态激光雷达有很多优势，首先其结构简单、尺寸小，由于不需要旋转部件，可以大大压缩雷达的结构和尺寸，提高使用寿命，并降低成本。其次，机械式激光雷达由于光学结构固定，适配不同车辆往往需要精密调节其位置和角度，固态激光雷达可以通过软件进行调节，大大降低了标定的难度，加快扫描速度快与精度。

    不过固态激光雷达也有它相应的缺点，固态意味着激光雷达不能进行360度旋转，只能探测前方。因此要实现全方位扫描，需在不同方向布置多个固态激光雷达。

 后面会针对不同的固态激光雷达技术做详细介绍。

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