給自動(dòng)駕駛一雙“慧眼”

文_徐 紅

近期，北科天繪率先在國(guó)內(nèi)發(fā)布多線束R-Fan導(dǎo)航避障激光雷達(dá)，將科研開(kāi)發(fā)延伸至無(wú)人駕駛和機(jī)器人領(lǐng)域；采用“半導(dǎo)體封裝工藝”，解決了精密光機(jī)裝調(diào)與大尺寸機(jī)械誤差間跨數(shù)量級(jí)尺度差異；研發(fā)出R和C兩個(gè)系列混合固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品，拉開(kāi)了激光雷達(dá)民用化的大幕……正如公司總經(jīng)理張智武所說(shuō)，對(duì)于高科技企業(yè)來(lái)說(shuō)，掌握核心技術(shù)是命脈，創(chuàng)新一刻不能停歇。

在2019年美國(guó)國(guó)際消費(fèi)電子展（CES）上，多款中國(guó)制造的激光雷達(dá)炫目而搶眼。重量只有568克車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)、高精度激光測(cè)量車(chē)、探測(cè)距離大于200米的無(wú)人機(jī)雷達(dá)系統(tǒng)……作為高科技企業(yè)，北京北科天繪科技有限公司深耕激光雷達(dá)領(lǐng)域13年，憑借自主研發(fā)的激光雷達(dá)芯片以及眾多相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備后來(lái)者居上，成為全球激光雷達(dá)行業(yè)的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)者。

填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白

如果大家對(duì)谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)有所了解，一定會(huì)注意車(chē)頂上加裝的“大殼帽”。帽子上類(lèi)似報(bào)警器的柱狀體就是激光雷達(dá)，它相當(dāng)于“眼睛”，讓無(wú)人駕駛汽車(chē)能“看清世界”。

激光雷達(dá)是現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用于無(wú)人駕駛領(lǐng)域最重要的傳感器。如果沒(méi)有激光雷達(dá)，汽車(chē)就無(wú)法“感知”周?chē)h(huán)境，也無(wú)法對(duì)環(huán)境變化作出有效應(yīng)對(duì)。作為無(wú)人駕駛汽車(chē)的“標(biāo)配”，各路巨頭紛紛加快布局。

數(shù)據(jù)顯示，目前激光雷達(dá)市場(chǎng)正處于高速發(fā)展階段，預(yù)計(jì)2020年全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到120億元。其中，為谷歌無(wú)人車(chē)提供激光雷達(dá)的美國(guó)公司Velodyne占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，另外100余家新銳廠商競(jìng)爭(zhēng)力也不容小視。

以往很多年間，我國(guó)激光雷達(dá)發(fā)展不算順利，關(guān)鍵產(chǎn)品均需依賴進(jìn)口。一套激光雷達(dá)動(dòng)輒售價(jià)10萬(wàn)美元，一輛進(jìn)口激光雷達(dá)移動(dòng)測(cè)量車(chē)則需要上千萬(wàn)元，引進(jìn)一套激光雷達(dá)電力巡檢設(shè)備也要1400萬(wàn)元。用北科天繪科技有限公司總經(jīng)理張智武的話說(shuō)：“眼下激光雷達(dá)還屬于‘稀缺資源和奢侈品’，在很大程度上阻礙了無(wú)人駕駛領(lǐng)域的突破創(chuàng)新。”

意識(shí)到這一點(diǎn)，國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)企業(yè)奮起直追，成立于2005年的北科天繪就是其中的代表。如今，北科天繪已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，還是全球?yàn)閿?shù)不多的具備測(cè)量型和導(dǎo)航避障型兩大類(lèi)激光雷達(dá)研制能力的企業(yè)。尤其值得一提的是，2015年之前北科天繪主要為國(guó)土勘測(cè)、電力巡線、鐵路檢測(cè)等研制測(cè)繪型激光雷達(dá)，并在該領(lǐng)域多次填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。2016年5月份，北科天繪率先在國(guó)內(nèi)發(fā)布多線束R-Fan導(dǎo)航避障激光雷達(dá)，將科研開(kāi)發(fā)延伸至無(wú)人駕駛和機(jī)器人領(lǐng)域。目前，該公司已掌握了激光雷達(dá)及芯片核心技術(shù)。

突破技術(shù)桎梏

激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)正處于“爆發(fā)”前夕，誰(shuí)能率先突破技術(shù)桎梏，誰(shuí)就能掌握主動(dòng)權(quán)。在位于北京海淀區(qū)永豐產(chǎn)業(yè)園的北科天繪研發(fā)中心測(cè)試室里，一臺(tái)精巧的激光雷達(dá)正在接受測(cè)試。測(cè)試人員在其前方來(lái)回晃動(dòng)身體，激光雷達(dá)“看到”后將信息回傳至電腦，屏幕上就出現(xiàn)了一個(gè)由幾十條光影線條組成的虛擬人形，光與影、動(dòng)與靜交融，科技感超強(qiáng)。

“要對(duì)物體開(kāi)展三維空間精準(zhǔn)測(cè)量，關(guān)鍵就靠這些線?！睆堉俏浔硎?，激光雷達(dá)打出的每一束光都帶有相對(duì)位置信息，利用算法可實(shí)時(shí)生成汽車(chē)周?chē)h(huán)境的高清數(shù)字地圖，從而開(kāi)展目標(biāo)跟蹤和識(shí)別。

北科天繪科技有限公司CTO張珂殊表示，目前大部分激光雷達(dá)生產(chǎn)企業(yè)采用的都是“多線+多個(gè)電路板”多次對(duì)準(zhǔn)線圈工藝。這種工藝耗時(shí)長(zhǎng)、效率低、產(chǎn)品體積大，激光發(fā)射線與接收電路板的微米級(jí)對(duì)準(zhǔn)步驟甚至需要依靠手工操作。北科天繪選擇的技術(shù)路線是“半導(dǎo)體封裝工藝”，該工藝解決了精密光機(jī)裝調(diào)與大尺寸機(jī)械誤差間跨數(shù)量級(jí)尺度差異，可實(shí)現(xiàn)激光收發(fā)一體化、機(jī)器自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)等，效率大為提高。此外，該工藝可有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輕小化，讓“大塊頭”激光雷達(dá)變成“小身板”。

民用大幕開(kāi)啟

業(yè)界專(zhuān)家表示，目前用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的激光雷達(dá)尚處于研發(fā)測(cè)試階段，離量產(chǎn)還有不小差距。不過(guò)，北科天繪自主研發(fā)的芯片和半導(dǎo)體工藝具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢(shì)，特別是隨著激光“線數(shù)”的提高，其在體積、重量與價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì)將愈發(fā)明顯。談及自家產(chǎn)品，張智武信心滿滿?！皟H就現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言，如果競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手想與我們搶市場(chǎng)，唯一的辦法就是打價(jià)格戰(zhàn)?！?/p>

目前，包括京東物流在內(nèi)的主流無(wú)人物流車(chē)都在使用北科天繪的激光雷達(dá)產(chǎn)品。張智武坦言，由于北科天繪“橫空出世”，國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)下降了80%。如今，北科天繪已研發(fā)出R和C兩個(gè)系列混合固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品，拉開(kāi)了激光雷達(dá)民用化的大幕。

2018年，北科天繪在國(guó)內(nèi)首發(fā)C—Flash—128線固態(tài)前裝激光雷達(dá)，大大提升了我國(guó)全自主研發(fā)生產(chǎn)自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同年3月份，公司兩款產(chǎn)品獲得美國(guó)FDA頒發(fā)的雷達(dá)輻射安全證書(shū)，獲準(zhǔn)進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)。此前，北科天繪的產(chǎn)品已成功出口意大利、俄羅斯、法國(guó)、新加坡等國(guó)家和地區(qū)，2017年海外訂單占公司總銷(xiāo)售的10%以上。

“對(duì)于高科技企業(yè)來(lái)說(shuō)，掌握核心技術(shù)是命脈，創(chuàng)新一刻不能停歇。唯有保持快人一步的技術(shù)力量，才能持續(xù)提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力?！睆堉俏湔f(shuō)，公司正在努力向固態(tài)激光雷達(dá)領(lǐng)域邁進(jìn)，預(yù)計(jì)今年將推出基于3D Flash路線的全固態(tài)激光雷達(dá)。“在這條賽道上，國(guó)內(nèi)廠商與國(guó)外同行基本站在同一條起跑線上。北科天繪的目標(biāo)是以全自主、輕小化、低成本國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)超越與引領(lǐng)?！?/p>