FMCW激光雷达实现大规模生产

据报道，8月份，可以发现最近搭载激光雷达的车型，包括极狐阿尔法SHI版、哪吒S、智己、阿维塔、理想L9、蔚来ES7等等。从技术路线来看，最近上市的激光雷达主要是混合固态的，包括MEMS速腾聚创微振镜技术M1、采用转镜式扫描的华为96线激光雷达以及图达通猎鹰使用的光源+由两个光学器件组成的二维扫描形式。

纯固态是激光雷达BAS70-7的明确发展方向，以减少活动部件，提高可靠性。根据扫描模式，包括纯固态激光雷达的技术路线Flash、OPA根据测距原理分为两种ToF和FMCW(调频连续波)目前已推出市场的激光雷达均采用ToF测距原理。

而近日Aeva宣布，首批AeriesII4D激光雷达传感器已成功投产并交付给战略客户，这是公司大规模生产的重要里程碑。同时，这似乎也是目前FMCW第一款在赛道上投产的激光雷达产品。

据Aeva介绍，AeriesII除了提供精确的3D位置传感，还可以cm/s每度直接测量每个点的速度，并提供每秒400万个原始点的分辨率，最大视野120°×30°，最大探测范围高达500米。从视角和探测距离来看，它超过了其他已批量生产的激光雷达。

目前常见的ToF测距激光雷达，通过直接测量发射激光和回波信号的时差，测量与被照射物体的距离，主要优点是响应速度快，精度高，但抗干扰能力FMCW方法弱，需要大功率的发射端激光器才能获得足够的探测距离。

而FMCW以激光为信号波，类似雷达，将回波信号与参考光相连，利用混合频率检测技术获得频率差，间接获得光飞行时间，计算被测物体的距离。其优点包括在检测移动物体时也可以通过多普勒效应来测量物体的速度，而且由于信道重用的概念，具有很强的抗干扰能力。

除此之外FMCW与激光雷达结构相比ToF更简单，可靠性高，Aeva表示AeriesII采用独特的FMCW激光雷达芯片技术不需要任何光纤组件，所有关键传感器组件(包括发射器).集成在紧凑模块中的硅光子芯片上的光学元件和接收器。FMCW激光雷达更容易实现大规模生产，体积更小。

当然，因为现在FMCW激光雷达所需的超高精度元件价格高，系统技术难度大，实现大规模生产前成本高。Mobileye宣布自主研发硅光芯片+FMCW技术路线，但计划到2025年量产，另一个在FMCW激光雷达走在前面Blackmore，据说激光雷达产品的测试价格高达10万美元。

洛微科技去年推出了成熟的自研硅光子OPA+FMCW芯片技术方案尚未披露大规模生产的时间节点。业内人士认为，从长远来看，1550nm+OPA+FMCW该方案是未来激光雷达最理想的方案。

理论上，FMCW事实上，测距原理可以与机械扫描相匹配、MEMS振镜、OPA目前等扫描方法。OPA短期来看，技术离量产还有很长的路要走，MEMS+FMCW激光雷达将是最早的着陆形式。

但目前，至少到2025年，我们在市场上可以看到的激光雷达将被使用ToF测距的形式。纯固态激光雷达，如使用Flash光源激光雷达预计将于2023年出现在大规模生产模型中。但激光雷达的最终形式将成为最终的赢家，这取决于谁可以大规模生产，并且足够便宜，否则先进的技术将无法转化为优势。