低速無人駕駛行業(yè)的迅猛發(fā)展，使得越來越多的企業(yè)參與其中，相關(guān)傳感器的生產(chǎn)商也在加大投入研發(fā)，提供更符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。

相較于其它傳感器，激光雷達(dá)具有高精度、細(xì)分辨、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，常被人們視為實(shí)現(xiàn)低速無人駕駛的有效途徑。 

因此，隨著低速無人駕駛市場(chǎng)的擴(kuò)增，激光雷達(dá)走上了量產(chǎn)的前夜。

在激光雷達(dá)賽道如火如荼的同時(shí)，位于武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)的「硬核科技企業(yè)」天眸光電也在有條不紊地進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，其最近推出了一款意義非凡的產(chǎn)品——TM-LIDAR-16。

TM-LIDAR-16 是一款 16 線機(jī)械式激光雷達(dá)，最大探測(cè)距離是 150 米，垂直可視范圍是 30°，水平可視范圍為 360°，垂直角度分辨率為 2°。

其內(nèi)部 16 組激光收發(fā)對(duì)可進(jìn)行 360°旋轉(zhuǎn)，形成 3D 點(diǎn)云圖。由于性能優(yōu)異和超高性價(jià)比，使得 TM-LIDAR-16 更適合用于無人小車、無人測(cè)繪和機(jī)器人等領(lǐng)域，是目前低速無人車的普遍適用的最優(yōu)方案。

01、TM-LIDAR-16 的測(cè)距精度

激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)物體的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。

圖：墻面精度點(diǎn)云圖

【實(shí)測(cè) 5 米處墻面厚度為±2cm】

TM-LIDAR-16 采用脈沖測(cè)距法，能抗強(qiáng)光干擾，且誤差大小受量程影響較小，在 150 米以內(nèi)，墻面精度控制在±2cm。

02、TM-LIDAR-16 的掃描性能

激光雷達(dá)屬于光學(xué)檢測(cè)器件，在穿過玻璃、高反射材料時(shí)，容易造成一定概率的漏檢，進(jìn)而影響探測(cè)避障等性能。

因此，做一些改進(jìn)，增強(qiáng)測(cè)距可靠性，顯得非常重要。

圖：TM-LIDAR-16 進(jìn)行玻璃掃描

TM-LIDAR-16 是通過結(jié)構(gòu)、材料方面做出的改進(jìn)來增強(qiáng)激光探測(cè)能力。根據(jù)計(jì)算，TM-LIDAR-16 可以掃描兩米開外的透明玻璃。

03、TM-LIDAR-16 的五大必殺技

近些年，激光雷達(dá)技術(shù)雖然得到了快速發(fā)展，但仍然面臨著不少挑戰(zhàn)，其中常見的就有以下五點(diǎn)：

1、極寒、高溫環(huán)境下，激光雷達(dá)的探測(cè)性能受阻；

2、雨、霧、霜、雪以及強(qiáng)光照射環(huán)境下的信號(hào)干擾；

3、面對(duì)高反物體，會(huì)出現(xiàn)標(biāo)定、精度不準(zhǔn)；

4、無法搭載 IMU 功能模塊進(jìn)行精準(zhǔn)定位；

5、進(jìn)行物體掃描時(shí)，碰到如玻璃等高反光物質(zhì)，會(huì)造成漏檢現(xiàn)象；

因此，相對(duì)于國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品，TM-LIDAR-16 在研發(fā)人員的專注下，追求極致、不斷打磨、針對(duì)以上行業(yè)痛點(diǎn)，練就了五大必殺技。

【必殺技 1：慣性導(dǎo)航（IMU）】

無論乘用商用客機(jī)、公務(wù)機(jī)或者是無人駕駛汽車，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）都起到不可替代的作用，一個(gè)典型的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）包括一個(gè)慣性測(cè)量單元（IMU）和一個(gè)中央處理單元（CPU），比如移動(dòng)物體中的導(dǎo)航計(jì)算機(jī)。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有兩個(gè)主要作用：

一種是在 GPS 信號(hào)丟失或者很弱的情況下，暫時(shí)填補(bǔ) GPS 留下的空缺，用積分法取得最接近真實(shí)的三維高精度定位；

另一種是在 SLAM 建圖出現(xiàn)速度波動(dòng)時(shí)，配合激光雷達(dá)，使建圖更加準(zhǔn)確，提供高精度定位。

相對(duì)于前者，定位功能無疑更加重要，是保證物體順利行駛的關(guān)鍵。天眸光電將「SLAM+慣性導(dǎo)航」方案應(yīng)用在 TM-LIDAR-16 上，使其成為全球首款帶 IMU 的 16 線激光雷達(dá)。

【必殺技 2：極寒、高溫、酷暑等極端環(huán)境下工作】

激光雷達(dá)由數(shù)種或數(shù)十種半導(dǎo)體材料制作而成，由于其輸出功率穩(wěn)定性易受環(huán)境影響，導(dǎo)致激光雷達(dá)在不同環(huán)境下的探測(cè)數(shù)據(jù)各有差異。

目前市面上的激光雷達(dá)適應(yīng)溫度普遍在-20℃至 65℃之間，而這顯然滿足不了絕大環(huán)境需求。因此，提高激光雷達(dá)的抗環(huán)境能力顯得十分重要。

圖：高溫測(cè)試

圖：低溫測(cè)試

天眸光電在以往的基礎(chǔ)上，做出了不少改進(jìn)，其推出的 TM-LIDAR-16 可以滿足多種環(huán)境下的使用。其中，常規(guī)款高低溫環(huán)境下的運(yùn)行適應(yīng)溫度為-20℃至 65℃，定制款低溫可達(dá)-45℃，高溫為 80℃。

值得一提的是，TM-LIDAR-16 是全球首款能在極寒地區(qū)工作的 16 線激光雷達(dá)。

【必殺技 3：抗干擾功能】

多雷達(dá)應(yīng)用場(chǎng)景一般會(huì)添加抗干擾功能，以此保證多臺(tái)雷達(dá)同時(shí)運(yùn)行的情況下，雷達(dá)自身不受其他雷達(dá)工作時(shí)造成的光束影響。

圖：不抗干擾效果

圖：抗干擾效果

因此，在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，天眸光電進(jìn)一步升級(jí)了抗干擾技術(shù)，通過調(diào)頻調(diào)幅每臺(tái)雷達(dá)都能識(shí)別并且只接收自己發(fā)出的光，即使在被其他激光雷達(dá)直射的情況下也能有效避免干擾。

【必殺技 4：反光柱檢測(cè)】

激光雷達(dá)為自動(dòng)車輛提供導(dǎo)航服務(wù)有兩種模式，分別是反光板模式和無反光板模式。無論哪種模式，由于激光物理特性的限制，激光雷達(dá)受環(huán)境因素影響較大。

圖：高反點(diǎn)云圖

圖：高反實(shí)景

基于此，在激光雷達(dá)發(fā)展的同時(shí)，行業(yè)也探索出了一些反光柱測(cè)試能力，例如，通過過濾反射系數(shù)，可以得到同一反光柱上多個(gè)激光點(diǎn)的詳細(xì)數(shù)據(jù)（角度、距離、反射系數(shù)）。

然后，再通過簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算和規(guī)律分析，就可以得到該反光柱相對(duì)導(dǎo)航儀的準(zhǔn)確位置

這種方式在 TM-LIDAR-16 身上也得到了體現(xiàn)，TM-LIDAR-16 可以對(duì)激光雷達(dá)的算法進(jìn)行修正，校正不準(zhǔn)確的反射率，保證激光雷達(dá)測(cè)距與實(shí)際距離數(shù)值相同。

【必殺技 5：防水功能】

激光雷達(dá)在外界環(huán)境下時(shí)，難免會(huì)碰到惡劣天氣。例如狂風(fēng)暴雨，如果在雨天時(shí)候，雨水滲透進(jìn)激光雷達(dá)內(nèi)容，就會(huì)造成線路短路，因此，如何讓激光雷達(dá)防水就顯得十分重要。

圖：防水功能測(cè)試

TM-LIDAR-16 在研發(fā)人員不斷努力下，其防水性能達(dá)到了 IP67K 的標(biāo)準(zhǔn)，這意味 TM-LIDAR-16 在水深 1.1 米內(nèi)正常工作。

除五大必殺技外，天眸光電還對(duì) 16 線激光雷達(dá)進(jìn)行了全方位的環(huán)境測(cè)試，電磁兼容性達(dá)到了：

• 震動(dòng)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：【GB/T28046】

• 沖擊實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：【GMW3172】

• 跌落實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：【GBT28046.3】 

• 高低溫試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：【GBT 28046】

• 防水防塵試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：【IP67 IEC60529】

以及電快速瞬變脈沖群抗擾度 (工業(yè)三級(jí)，電源口 2KV，信號(hào)口 1KV)，射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度 (工業(yè)三級(jí)，10V ) 工頻磁場(chǎng)抗擾度 (工業(yè)四級(jí) 30A/m）的標(biāo)準(zhǔn)。

04、TM-LIDAR-16 的未來

TM-LIDAR-16 將會(huì)重塑行業(yè)格局，天眸光電做出了這一判斷。

這不僅有性能優(yōu)異的原因，還有天眸光電已具備量產(chǎn)能力的原因。

當(dāng)前，成本高企一直是激光雷達(dá)「上車難」的關(guān)鍵。

雖然隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)的加入，激光雷達(dá)價(jià)格開始下降，但由于電子材料價(jià)格昂貴、制造環(huán)節(jié)繁多、工藝復(fù)雜，激光雷達(dá)價(jià)格一直居高不下，毫不客氣地說，最便宜的激光雷達(dá)也比毫米波雷達(dá)、攝像頭系統(tǒng)貴上 10 倍。

因此，如何降低成本成了企業(yè)們?yōu)橹伎嫉膯栴}。

天眸光電成立不久，便著手解決這一問題，其通過自主創(chuàng)新，采用自動(dòng)化和半自動(dòng)化生產(chǎn)的方式來實(shí)現(xiàn)這一目的。

以 16 線產(chǎn)品為例，天眸光電從研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝以及供應(yīng)鏈上降低成本，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性價(jià)比；得益于此，在 2020 年期間，天眸光電就已實(shí)現(xiàn)了 16 線激光雷達(dá)的完全量產(chǎn)。

TM-LIDAR-16 作為天眸光電 16 線激光雷達(dá)中的一類，同樣具備量產(chǎn)能力。

而具備量產(chǎn)能力以及優(yōu)越性能的 TM-LIDAR-16 必將引起行業(yè)熱潮，同時(shí)在天眸光電全體人員的不斷深耕下，TM-LIDAR-16 會(huì)不斷完善己身，賦能行業(yè)，它的未來絕對(duì)值得期待。

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