给自动驾驶一双“慧眼”

文_徐 红

近期，北科天绘率先在国内发布多线束R-Fan导航避障激光雷达，将科研开发延伸至无人驾驶和机器人领域；采用“半导体封装工艺”，解决了精密光机装调与大尺寸机械误差间跨数量级尺度差异；研发出R和C两个系列混合固态激光雷达产品，拉开了激光雷达民用化的大幕……正如公司总经理张智武所说，对于高科技企业来说，掌握核心技术是命脉，创新一刻不能停歇。

在2019年美国国际消费电子展（CES）上，多款中国制造的激光雷达炫目而抢眼。重量只有568克车规级激光雷达、高精度激光测量车、探测距离大于200米的无人机雷达系统……作为高科技企业，北京北科天绘科技有限公司深耕激光雷达领域13年，凭借自主研发的激光雷达芯片以及众多相关技术储备后来者居上，成为全球激光雷达行业的强劲竞争者。

填补国内空白

如果大家对谷歌无人驾驶汽车有所了解，一定会注意车顶上加装的“大壳帽”。帽子上类似报警器的柱状体就是激光雷达，它相当于“眼睛”，让无人驾驶汽车能“看清世界”。

激光雷达是现阶段广泛应用于无人驾驶领域最重要的传感器。如果没有激光雷达，汽车就无法“感知”周围环境，也无法对环境变化作出有效应对。作为无人驾驶汽车的“标配”，各路巨头纷纷加快布局。

数据显示，目前激光雷达市场正处于高速发展阶段，预计2020年全球市场规模将达到120亿元。其中，为谷歌无人车提供激光雷达的美国公司Velodyne占据绝对优势，另外100余家新锐厂商竞争力也不容小视。

以往很多年间，我国激光雷达发展不算顺利，关键产品均需依赖进口。一套激光雷达动辄售价10万美元，一辆进口激光雷达移动测量车则需要上千万元，引进一套激光雷达电力巡检设备也要1400万元。用北科天绘科技有限公司总经理张智武的话说：“眼下激光雷达还属于‘稀缺资源和奢侈品’，在很大程度上阻碍了无人驾驶领域的突破创新。”

意识到这一点，国产激光雷达企业奋起直追，成立于2005年的北科天绘就是其中的代表。如今，北科天绘已经成为国内激光雷达领域的领军企业，还是全球为数不多的具备测量型和导航避障型两大类激光雷达研制能力的企业。尤其值得一提的是，2015年之前北科天绘主要为国土勘测、电力巡线、铁路检测等研制测绘型激光雷达，并在该领域多次填补国内空白。2016年5月份，北科天绘率先在国内发布多线束R-Fan导航避障激光雷达，将科研开发延伸至无人驾驶和机器人领域。目前，该公司已掌握了激光雷达及芯片核心技术。

突破技术桎梏

激光雷达产业正处于“爆发”前夕，谁能率先突破技术桎梏，谁就能掌握主动权。在位于北京海淀区永丰产业园的北科天绘研发中心测试室里，一台精巧的激光雷达正在接受测试。测试人员在其前方来回晃动身体，激光雷达“看到”后将信息回传至电脑，屏幕上就出现了一个由几十条光影线条组成的虚拟人形，光与影、动与静交融，科技感超强。

“要对物体开展三维空间精准测量，关键就靠这些线。”张智武表示，激光雷达打出的每一束光都带有相对位置信息，利用算法可实时生成汽车周围环境的高清数字地图，从而开展目标跟踪和识别。

北科天绘科技有限公司CTO张珂殊表示，目前大部分激光雷达生产企业采用的都是“多线+多个电路板”多次对准线圈工艺。这种工艺耗时长、效率低、产品体积大，激光发射线与接收电路板的微米级对准步骤甚至需要依靠手工操作。北科天绘选择的技术路线是“半导体封装工艺”，该工艺解决了精密光机装调与大尺寸机械误差间跨数量级尺度差异，可实现激光收发一体化、机器自动对准等，效率大为提高。此外，该工艺可有效实现产品轻小化，让“大块头”激光雷达变成“小身板”。

民用大幕开启

业界专家表示，目前用于自动驾驶领域的激光雷达尚处于研发测试阶段，离量产还有不小差距。不过，北科天绘自主研发的芯片和半导体工艺具有明显的后发优势，特别是随着激光“线数”的提高，其在体积、重量与价格方面的优势将愈发明显。谈及自家产品，张智武信心满满。“仅就现阶段国内市场而言，如果竞争对手想与我们抢市场，唯一的办法就是打价格战。”

目前，包括京东物流在内的主流无人物流车都在使用北科天绘的激光雷达产品。张智武坦言，由于北科天绘“横空出世”，国际同类产品价格已经下降了80%。如今，北科天绘已研发出R和C两个系列混合固态激光雷达产品，拉开了激光雷达民用化的大幕。

2018年，北科天绘在国内首发C—Flash—128线固态前装激光雷达，大大提升了我国全自主研发生产自动驾驶激光雷达的国际竞争力。同年3月份，公司两款产品获得美国FDA颁发的雷达辐射安全证书，获准进入美国市场。此前，北科天绘的产品已成功出口意大利、俄罗斯、法国、新加坡等国家和地区，2017年海外订单占公司总销售的10%以上。

“对于高科技企业来说，掌握核心技术是命脉，创新一刻不能停歇。唯有保持快人一步的技术力量，才能持续提升企业核心竞争力。”张智武说，公司正在努力向固态激光雷达领域迈进，预计今年将推出基于3D Flash路线的全固态激光雷达。“在这条赛道上，国内厂商与国外同行基本站在同一条起跑线上。北科天绘的目标是以全自主、轻小化、低成本国产激光雷达实现超越与引领。”