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　　资讯月刊-7月 | 激光雷达篇
　　
　　
 
　　本期摘要
 
　　本月国内外多个研发团队相继展示研发成果：频率角分辨LiDAR、量子气体激光雷达、单光子拉曼激光雷达等多种技术实现创新；Yole Intelligence发布2023车载激光雷达报告预测全球车载激光雷达市场规模；我国牵头提出的3项汽车雷达国际标准建设更是获得重大进展…更多资讯详情，敬请下拉页面阅览。
 
 
　　科学家利用芯片级声光光束导引技术
 
　　实现频率角分辨LiDAR
 
　　日前，美国华盛顿大学研究团队成功利用芯片级声光光束导引技术，实现微型、低成本的频率角分辨LiDAR成像系统。相关研究成果《Frequency–angular resolving LiDAR using chip-scale acousto-optic beam steering》（使用芯片级声光光束控制的频率角分辨激光雷达）已在国际权威学术期刊《Nature》上发表。（DOI:10.1038/s41586-023-06201-6）
 
　　
 
　　基于AOBS和芯片级器件的FAR LiDAR原理图
 
　　本研究报告了一种集成在芯片上声光控制技术，其仅使用一个千兆赫声学传感器将光束控制到自由空间中，然后利用布里渊散射的物理学原理将不同角度控制的光束以独特的频移进行标记。该技术使用单个相干接收器在频域中解析物体的角位置，并实现频率-角度解析激光雷达。本研究演示了一种简单的设备结构、用于波束控制的控制系统和频域检测方案。该系统实现了调频连续波测距，视场角为18°，角分辨率为0.12°，测距距离可达115m。该演示可扩展至阵列，从而实现具有宽二维视场的小型、低成本频率角分辨激光雷达成像系统。这一技术有望让激光雷达在自动化、自动驾驶和机器人技术领域的广泛应用再次向前迈出一步。
 
　
 
　　FMCW和FAR LiDAR的三维成像
 
 
　　Yole Intelligence发布2023车载激光雷达报告
 
　　近日，Yole Group旗下的Yole Intelligence发布了《2023年全球车载激光雷达市场与技术报告》。报告显示，2022年激光雷达在乘用车及L4自动驾驶领域（包含Robotaxi）市场规模同比增长95%，达3.17亿美元。其中禾赛科技在全球车载激光雷达、L4自动驾驶激光雷达市场中的份额连续两年位列全球第一。
 
　
 
　　《报告》预测，全球车载激光雷达市场规模将在未来五年内增长约15倍，2028年达到47亿美元，其中ADAS乘用车市场规模达39亿美元，L4自动驾驶领域市场规模约为6亿美元。
 
 
 
　　德国公司宣布推出第二代FMCW硅基激光雷达芯片
 
 
　　当地时间7月3日，德国乌尔姆的光子集成电路（PICs）调频连续波（FMCW）激光雷达初创公司Scantinel Photonics宣布推出第二代FMCW硅基激光雷达芯片，同时声称其最新的“大规模并行化”光子集成电路(PIC)取得了重大技术突破。
 
　
 
　　Scantinel第二代FMCW激光雷达硅芯片
 
　　该公司声称，光子芯片提供了高分辨率和高信噪比的特殊组合，能够捕捉出色的高质量现实生活数据。该芯片无与伦比的集成度使这一进步成为可能，使其在激光雷达技术领域脱颖而出，并为实现自动驾驶铺平了道路。公司PIC的第二代产品使其更接近生产单芯片激光雷达系统。
 
　　宇树推出激光雷达Unitree Go2四足机器人
 
　　7月12日，宇树科技发布Unitree Go2智能仿生四足机器人，售价9997元起，分别有AIR版本、PRO版本、MAX版本以及面向教育市场的EDU版本四个型号。据官方资料介绍，Go2搭载Unitree自研4D激光雷达L1，具备360°×90°半球形超广角感知能力。其拥有超低盲区，最小探测距离为0.05m，最大扭矩可达45N.m。
 
　　此外，Go2四足机器人采用了Open AI GPT大语言模型，其强大的数据处理和分析能力结合感知与理解能力能够对人类指令作出快速精准的决策。在加入GPT大语言模型后，Go2四足机器人在问答互动时并非程序设定式的刻板语言，更有情感色彩。
 
 
　　QLM推出用于甲烷排放连续监测的
 
　　量子气体激光雷达
 
 
　　7月17日，英国初创公司QLM Technology宣布推出量子气体激光雷达（Quantum Gas Lidar, QGL）和排放数据分析及管理平台QLM Cloud。QLM新开发的量子气体激光雷达结合了领先的量子光子学检测技术和电信可调谐激光器，能够以极高的精度实现200m外设备及其相关甲烷排放的360°精细成像。
 
　　QLM的连续监测解决方案可以检测排放源，准确量化其流速，并以3D方式进行定位；该解决方案能够对生成的气体激光雷达图像进行分析和存储，通过QLM Cloud报告重大排放事件和相关分析，从而可以优先考虑并解决最重要的排放源。该解决方案融合了QLM在量化分析和计量方面最新的强化功能，在极端环境和工作条件下能够提供经过验证的可靠性和测量准确性，已获得在全球各地部署的相关认证。
 
 
　　沃尔沃EX90投产推迟归咎于
 
　　激光雷达系统软件复杂
 
 
　　据《汽车新闻》（Automotive News）报道，沃尔沃汽车再一次推迟EX90的投产时间到2024年年中。7月20日，沃尔沃汽车首席执行官Jim Rowan在财报电话会议上将“五到六个月”的延迟归咎于EX90激光雷达系统“软件代码的复杂性”。
 
　　据悉，EX90是沃尔沃旗下首款采用激光雷达的车型，并将该技术设为标配。自动驾驶汽车传感器初创公司Luminar为沃尔沃提供Iris激光雷达和Sentinel软件，将与沃尔沃的软件集成在EX90上。据Rowan透露，沃尔沃的工程师编写了很多软件，希望确保第一次将激光雷达放入安全堆栈时能够正常工作。延迟投产将为沃尔沃工程师争取更多时间来完成将一项关键的安全技术整合到EX90采用的新平台上。
 
 
　　法国研究人员展示超快高视场脉冲超表面
 
　　扫描激光雷达实验原型
 
 
　　7月20日，法国蔚蓝海岸大学研究团队提出了一种创新解决方案，以解决激光雷达技术的一些局限性，并满足汽车激光雷达的苛刻要求。其研究成果以“Overcoming the limitations of 3D sensors with wide field of view metasurface-enhanced scanning lidar”为题发表在《先进光子学》（Advanced Photonics）杂志上。
 
　　（DOI：10.1117/1.AP.5.4.046005）
 
　　
 
　　超高速高视场超表面激光雷达的结构
 
　　（a）激光雷达的发射和扫描模块
 
　　（b）超表面样品的SEM图像
 
　　（c）超表面功能概念
 
　　（d）激光雷达成像方案
 
　　研究人员展示了超高速高视场脉冲超表面扫描激光雷达的实验原型。它利用声光偏转器(AOD)调制的激光二极管与超表面级联，在水平和垂直方向上将FoV提高到150°。超表面的光学特性不断变化以扩大偏转器的窄视场；系统的检测部分采用高灵敏度光电探测器，通过模数转换器实现数字化。受码分多址(CDMA)脉冲编码方法(一种传统上用于电信理论的多路复用照明技术)的启发，成像过程利用了AOD的高扫描速度，而不影响模糊范围或结构的简单性，且该技术可以在低信噪比环境下成像。
 
　　研究人员强调，新的扫描激光雷达系统，利用超表面的能力，几乎满足了汽车激光雷达的要求，并有望实现新的应用。将超表面扫描激光雷达系统压缩到芯片级别，将开辟自动驾驶汽车和机器人行业新的发展前景。
 
 
　　Waymo收缩自动驾驶卡车业务
 
 
　　7月26日，谷歌（Google）母公司Alphabet旗下的自动驾驶汽车子公司Waymo表示将无限期推迟其自动驾驶卡车货运部门Waymo Via的大部分工作， 将“推迟”其卡车运输商业和运营工作的时间表，并将缩减该部门的开发，将重点集中于robotaxi领域的Waymo One robotaxi。
 
　　Waymo联合首席执行官Tekedra Mawakana和Dmitri Dolgov周三在一篇博客文章中写道：“鉴于我们在出租车领域看到的发展势头和巨大的商业机会，我们决定将精力和投资集中在自动驾驶出租车上。”此次Waymo离场之后，在美国只剩下Aurora、Torc和Kodiak三家公司专注于无人驾驶卡车运输。
 
　　探维科技获超亿元人民币完成A+轮融资
 
　　7月27日，探维科技官方公告完成由基石创投、禾创致远（苏州元禾旗下基金）领投，国信弘盛、物产中大投资跟投的超亿元人民币A+轮融资。据悉，探维科技将本轮投资完成后进一步加大核心产品的技术研发，面向智驾多元化场景，加速车载激光雷达的量产应用。
 
 
　　天眸光电携手群发光芯开发
 
　　全固态OPA激光雷达
 
 
　　近期，天眸光电与扬州群发光芯科技有限公司的硅光芯片团队在武汉东湖达成战略合作，双方就OPA全固态激光雷达的关键技术展开了深入交流合作。
 
　　天眸光电CEO程刚表示，OPA是未来车用固态激光雷达的“终极方案”。此次，双方发挥在各自领域的技术优势，深化专业化合作，联合研制OPA全固态激光雷达硅光芯片。据了解，天眸光电与群发光芯共同研发的全固态激光雷达OPA硅光芯片是非热光也非电光，而且采用独特的技术路线，具有器件成本低、响应速度快等优点，且无需考虑散热问题，适合大规模量产。
 
 
　　OPA硅光芯片对"Z"字扫描成像结果
 
 
　　韩国Carnevi Mobility完成
 
　　1550nm激光雷达光源技术开发
 
 
　　近日，韩国专门从事汽车电子元件和激光雷达传感器开发的科技公司Carnebi Mobility宣布，已完成1550nm波长激光雷达光源的技术开发，正在为商业化做准备。
 
　　据了解，Carnebi Mobility于2020年获得韩国电子通信研究院的技术转让，获得其“激光雷达用MOPA脉冲激光模块技术”，并通过韩国电子通信研究院推动的“Tech Bridge R&D项目”进行研究。Carnevi Mobility首席执行官郑钟泽表示：“我们将继续与电子电信研究所等国内研究机构建立合作体系，为激光雷达传感器的商业化和市场拓展做出贡献，提高技术竞争力。”
 
 
　　厦大研究团队开发用于水下石油检测的
 
　　单光子拉曼激光雷达技术
 
 
　　来自厦门大学光学海洋学实验室的研究团队开发了一种新的单光子拉曼激光雷达系统，该系统采用全光纤结构，可适应水下工作环境，最远测量距离为12m，可远程探测并区分石油和其他物质，以检测水下石油管道泄漏情况。团队研究相关成果以《一种用于水下石油遥感的全光纤水下单光子拉曼激光雷达》（Remote sensing oil in water with an all-fiber underwater single-photon Raman lidar）为题发表在7月1日出版的《应用光学》（Applied Optics）杂志上。（论文信息：https://doi.org/10.1364/AO.488872）
 
　　使用全光纤水下单光子拉曼激光雷达探测水中石油
 
　　据团队介绍，拉曼激光雷达系统结构紧凑，整体长40cm，直径20cm，可承受水下深达1公里的工作条件。该系统采用1064nm脉冲激光作为种子源，通过倍频获得穿透性更好的532nm绿光，脉冲能量为1μJ。为提高灵敏度，系统集成了单光子检测系统，并采用孔径22.4mm的望远镜系统接收反射信号，通过多模光纤传输信号。在演示中，这款新的激光雷达系统可用于探测距离系统几米远的石英液槽（quartz cell）中不同厚度的石油。
 
　　目前，该拉曼激光雷达系统仅使用单波长通道，反射的信号容易受到藻类中叶绿素荧光信号的干扰，研究团队希望引入蓝色激光来解决这一问题。同时，研究人员希望通过增加激光雷达的检测通道数量和拉曼光谱分辨率，以增强区分水中不同物质的能力。
 
 
　　我国牵头提出的3项汽车雷达
 
　　国际标准建设获得重大进展
 
 
　　日前，国际标准化组织道路车辆委员会电气、电子部件及通用系统分技术委员会（ISO/TC22/SC32）2023年度会议在英国伦敦召开。中、美、日、德、英、法等多国的66名专家通过线下和线上方式参加了此次会议。
 
　　(ISO/TC22/SC32)年度会议
 
　　本次会议中，由我国牵头/联合牵头提出的ISO/PWI 13228《道路车辆激光雷达试验方法》、ISO/PWI 13389 《道路车辆外部感知毫米波雷达探测性能试验方法》、ISO/PWI 13377《道路车辆毫米波雷达的协同干扰抑制》等3项标准与汽车雷达PWI项目获得重大进展。会议讨论并决议如下：
 
　　如果IS 13228和IS 13389的NP（New work item proposal）和TR 13377的CIB（Committee internal ballot）获得批准，SC32（车辆电气、电子部件及通用系统分技术委员会）持新项目IS 13228、IS 13389和TR 13377计划；如果IS 13228、IS 13389和TR 13377三个项目中的任何一项获得批准，SC32同意将3个AHG（工作组，负责研究特定技术/管理问题）合并，成立一个新WG（工作组，负责制修订一项或多项新国际标准）。
 
 
　　追觅布局智能泳池机器人
 
 
　　据36氪报道，追觅科技既6月推出商用送餐机器人后，近日再注册泳池清洁机器人公司，面向海外市场推出高端智能泳池清洁机器人。据悉，追觅科技今年将定位中高端市场推出两款泳池清洁机器人产品，目前已经开始正式投产，预计9月在亚马逊正式上线销售。泳池清洁机器人将是追觅科技在扫地机器人、仿生四足机器人、通用人形机器人、商用送餐机器人之后，布局的第五类智能服务机器人产品。
 
　　
 
　　追觅科技智能泳池清洁机器人
 
　　追觅科技泳池清洁机器人研发工程师表示，目前泳池机器人市场上的产品在环境适应性、智能属性上仍有较大提升空间，追觅泳池机器人将会基于自研高速数字马达、智能算法及传感器等方向发力，提升泳池清洁机器人的智能化属性。
 
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