视场、帧频、分辨率 揭秘激光雷达核心“三维”

“结果导向，事实说话”是企业生存的唯一法则。

北科天绘自发力智能网联汽车业务以来，就以研发可前装量产的固态激光雷达为核心目标。无论高线数机械式曾怎样热卖，OPA概念曾怎样火热，光纤激光器如何被宣传成等效几百线，北科天绘均不为所动。

北科天绘坚持认为机械式激光雷达不适合量产，OPA走不出实验室，光纤激光器最适合用来做测绘型激光雷达。不跟风，不投资本所好，北科天绘在激光雷达领域孤独地修行。

结合车规、成本、场景的需求，依托在激光雷达领域21年的积淀，北科天绘在光机结构、激光收发、信号处理，制造工艺，芯片化，轻小化等方面攻克了诸多难题，打造出了基于半导体工艺的低成本256线前装固态激光雷达。

无人驾驶车辆在行驶的过程中会遇到各式各样的复杂路况：违章占道的车辆，近距离加塞，不按交规行驶的车辆，逆行的电动车，鬼探头，无保护左转，横穿马路的自行车，临时施工布置的交通锥或者警示牌，隧道、地库、高速公路等等。

不同的地区道路特点也不同，南方的城市多雨，路面易潮，不按交规行驶的摩托车较多，北京城区内环路路面宽阔，车辆密度大且车速较快。

丰富稳定的感知模块是无人驾驶系统的排头兵，为精细的决策规划提供数据输入，C-Fans256在设计之初就对各类场景进行了深入的调研，为帮助解决各种corner case，提高无人驾驶系统的感知能力，打造了多个秘密武器。

C-Fans256，高分辨（0.1°×0.1°）

面对城市公路行驶过程中，远处不按交规行驶的行人，高速路上意外逆行的车辆等情况，高分辨率的激光雷达可以解决目前毫米波雷达、摄像头检测碰到的各种问题，为决策规划系统提供稳定的感知输入。

100线以下的激光雷达的实时数据是稀疏点云，但C-Fans256线凭借其0.1°× 0.1°的超高分辨率，能够在200m处的仍然实现0.4m×0.4m的网格密度，对于一辆宽1.8m，高1.8m的普通SUV而言，在200m处仍可以看到约4×4的点阵。

高分辨率对应高网格密度，可以实现更远更小的障碍物检测，在城市复杂路况下可以尽早的发现远处的细节变化，在高速行驶下可以提前发现远处的车辆的动作或异常，这样的检测能力就意味着更高的安全性。

C-Fans256，大视场（150°×30°）

在十字路口无保护左转、城区复杂路口场景，大的FOV能够给自动驾驶车辆带来丰富的感知信息，特别是在完成U型掉头动作时，要求视场角越大越好，C-Fans256提供了150°×30°的FOV，可以在车辆左转或掉头时提供宽阔的感知范围，提高自动驾驶系统的安全性。

C-Fans256，高帧频（80Hz）

在鬼探头、高速汇入主路、高速急刹车等场景，激光雷达精确快速的直接轮廓测量能力可以帮助自动驾驶车辆在百毫秒内做出响应。此时的关键指标是帧频，如果鬼探头或者一辆突然急刹的汽车，相对速度是80km/h，如果雷达帧频是10Hz，跟踪算法5帧完成计算，那就意味着，车辆的反应距离为：

从出现意外到系统开始做出判断，两者的相对距离拉近了6.7m，再算上车辆的制动距离，这显然意味着危险系数的增加。

这也是现阶段绝大多数自动驾驶车辆都在中低速、低动态变化场景下运行的一大原因，为尽可能提高自动驾驶系统的感知能力，C-Fans256将自身帧频提高到了业界闻所未闻的80Hz水平，希望能为高速、高动态复杂环境下的无人驾驶的落地实现贡献自己的力量。

80Hz高帧频，带来流畅快速的动态检测，在真实交通环境中，能够使得无人驾驶车辆的动态检测时间由百毫秒量级缩短到十毫秒量级，从而带来更高的安全性。

良好的灰度识别

L2的场景库必然是L3场景库的子集，如LCC车道居中辅助，ALC自动变道辅助、ACC全速自适应巡航、ATC自适应弯道巡航、LDW车道偏离等，使用激光雷达可以增强自动驾驶系统的在夜间、隧道出入口等场景的鲁棒性。

这些场景主要依赖传感器对车道线、路肩的准确检测，这对激光雷达的灰度识别水平提出了要求，要求灰度识别准确，精细。

C-Fans256提供8bit的灰度分辨力，可以全天候实现清晰的车道线识别，提高无人驾驶系统的夜间感知能力。

北科天绘已经获得IATF 16949，ISO9001，ISO 14001三大体系认证。并参考ISO 16750以及几家国内外车企对我们提出的具体要求，在第三方实验室进行了多项车规符合性测试，目前C-Fans256前装定点项目官宣也已经在路上，敬请期待。

激光雷达是自动驾驶传感器领域的关键技术，在当前国际形势下，产品性能卓越，稳定可靠，且能做到关键器件全部国产化的激光雷达厂商显得尤为难得。在21年的长时间积淀下，北科天绘在激光雷达应用领域多次填补国内空白，实现了测量型激光雷达的完全国产自主可控，将测量型激光雷达价格从进口设备的千万级别打到了十万级别，也因此屡次获得省部级科技进步特等奖和一等奖。

凭借深厚的积累，北科天绘已经实现了激光雷达信号处理核心模块的芯片化，截止目前，已经完成了5类24款芯片的自主设计，实现了激光雷达核心器件的完全自主可控。

目标高远，脚踏实地，是北科天绘一直以来的行事原则。二十多年来，北科天绘一直在激光雷达国产化道路上默默前行，这条路人烟稀少，荆棘丛生，道阻且长。北科天绘的小伙伴们不断开拓创新、打磨产品，不刻意制造话题，不追求短暂的鲜花与关注。这恐怕是北科天绘与当下追逐风口的新激光雷达公司的本质区别。