清流十月，静水深流
06-18
激光雷达是一种发射激光束来探测目标位置、速度等特征的雷达系统。
它通过多次发射和接收激光来感知周围的物体。
FMCW激光雷达技术结合了前沿的微波雷达信号处理和激光技术，通过对激光微米级波长的精确控制和解调，实现更多维、更高灵敏度的探测。
第十七期《看见新力量》采访了中国5G产业创新创业大赛全国总决赛优胜者创始人姚建——光少科技，走进光少科技研发的FMCW激光雷达的创新故事。
光勺科技成立于2008年，专注于调频连续波激光雷达的研发和生产。
光少科技创始人姚建出身于清华大学计算机系，赴美哈佛大学文理学院攻读博士学位，在华尔街从事科技投资，并在国内多家企业担任高管科技公司。
全球众多激光雷达企业中，FMCW激光雷达研发生产企业仅有5家，而光勺科技是中国唯一一家。
FMCW激光雷达具有高安全性、高集成度、高可靠性的特点。
广泛应用于无人驾驶、野外交通、智慧城市、航空航天、安防、智能手机等领域，拥有广阔的市场和应用场景。
今年1月，光勺科技推出了FMCW激光雷达主机。
到年底，已经完成了两台原型机的生产。
到年底，它已经实现了可以满足客户小批量批量生产需求的技术。
FMCW激光雷达的技术壁垒非常高，4D激光雷达系统的理论门槛高于脉冲激光雷达（TOF），甚至高于微波雷达系统。
同时，寻求发射信号的最优解、接收系统的最优解以及系统匹配算法都需要在光检测领域进行长时间的试错积累，以及系统最小化、自-核心器件和模块的开发，以及未来的片上集成，都是高水平的项目。
工作。
光勺科技团队在激光波长控制和解调方面拥有高学历的学术背景和数十年的技术积累。
经过他们的不懈努力，他们成功突破了技术壁垒，获得了相位编码不饱和调制方法、器件和激光雷达。
凭借测距和测速方法以及激光雷达系统的专利保护，成为全球能够提供FMCW激光雷达的供应商之一。
“新的传感器进步可以真正带来工业革命的发展。
我认为21世纪的自动驾驶是一项伟大的发明，而自动驾驶的眼睛就是激光雷达。
”姚建表示，实现社会价值是光绍全体员工的关键，最终目标是通过FMCW激光雷达推动产业逐步实现。
光勺科技正在尝试将FMCW激光雷达定位于无人驾驶应用方向。
众所周知，环境感知是自动驾驶的前提，相当于车辆的眼睛和耳朵。
其技术以摄像头和毫米波雷达为主要解决方案，然后以TOF激光雷达为主要解决方案，以及毫米波和摄像头辅助的无人驾驶感知解决方案。
但数据的后期融合需要大量的AI设备进行目标识别。
而且识别距离有限。
FMCW激光雷达的每个像素都有多普勒信息。
激光波长比毫米波小10倍。
它以物理信号的形式解决运动目标识别问题，拥有80%的信息内容。
FMCW要求自动驾驶软硬件比TOF更简单。
FMCW采用一机一码的通道复用理念，信噪比大幅提升，在无人驾驶领域具有显着优势。
米光哨科技的“火眼”、“金眼”、“天目”系列FMCW激光雷达在技术体系、信号特性、安装调节结构技术等方面均优于现有激光雷达及国外相关产品。
重大创新主要体现在： 技术创新：从AM到FM的跨越是应用需求，也是技术发展的必然趋势。
随着5G光通信器件的成熟，激光雷达从AM向FM的跨越已经成为可能。
5G光通信器件、微波雷达信号处理和激光技术的结合，使激光雷达真正融入雷达家族，具有良好的抗干扰能力、极高的探测灵敏度、高精度的运动目标识别能力。
光勺科技的FMCW激光雷达采用“伪随机调频”方式，在现代微波雷达技术的基础上创造性地结合了激光器本身的波粒二象性特性，大大提高了传统FMCW激光雷达的稳定性。
结构和工艺创新：由于激光波长极短，光学外差探测过程中的微米级形变误差将会对雷达系统的探测性能产生严重影响。
高度稳定、廉价、可量产的光学外差探测系统是FMCW激光雷达实际应用的关键。
光勺科技研发人员拥有10年以上相干光路研发经验。
经过多轮模型模拟和实验迭代，他们解决了光子级外差光学系统的稳定性和组装工艺问题。
未来该工艺还可应用于扫频干涉测量、空间相干通信等高精度相干探测领域。
性能创新：FMCW激光雷达保持了激光雷达高角分辨率和高测距精度的特点，同时还获得了毫米波雷达的抗干扰和测速能力。
FMCW激光雷达利用目标回波的多普勒特征来计算目标的相对运动速度。
与传统基于点云差分和机器学习的运动目标识别方法相比，FMCW激光雷达从物理信号层面解决了运动目标检测问题。
它大大提高了运动目标的探测能力和稳定性，是激光和雷达技术的重大创新。
目前，光绍科技正在积极与国内外客户沟通，如与美国通用汽车公司（GM）开展技术交流，并于21月底完成小批量生产交付。
对于海外客户，企业Waymo Nuro、Bluespace Uber等公司根据需求提供详细的技术文档和路测数据。
测试完成后即可签订订单。
目前研发和销售激光雷达的各大公司都有不同的技术路线。
简单来说，激光雷达路线分为短期、中期和长期三种。
短期是成熟的机械型：例如Velodyne、禾赛科技，中期是MEMS振镜：例如Innoviz，长期是OPA+FMCW：例如Aeva、Quanergy、第三Quanergy采用的技术路线，未来的战略规划主要是以客户为导向，以技术为基石，不断降低产品成本，满足客户需求对激光雷达进行微调。
光勺科技采用相位调制技术，与国外生产FMCW激光雷达的公司采用的线性调频技术路线几乎相反。
相位调制技术路线的优点是对硬件要求较低，相应的成本也较低。
缺点是信号处理非常复杂。
光勺科技依靠强大的技术团队，在不到一年的时间里就推出了原型产品，并且正在与潜在客户密切沟通，显然已经成功克服了这一问题。
光绍科技研发的FMCW激光雷达采用光通信器件。
由于非定制化，只能发挥设备20%-40%的性能。
未来将根据融资进度和研发生产计划逐步实现设备定制。
如果想要降低FMCW激光雷达的成本，芯片化是必然之路。
光勺科技计划通过信号处理板芯片化、光线路板芯片化、种子激光器和放大镜解调模块化再芯片化的三步走战略，逐步实现FMCW激光雷达芯片。
类比Mobileye 2017年销售千万级eyeQ4芯片的实际情况，加上移动壁垒的多场景应用，我们可以预见芯片市场的广阔前景。
“因为激光雷达是硬件的基础层，自动驾驶需要及时处理大量的数据。
从开始到现在，阿里云已经发展成为全球性的云服务平台，我们一直非常关注。
”关于参与，由阿里云创新中心主办的中国5G产业创新创业大赛，姚建表示：“自动驾驶、V2X、5G、传感器等都离不开同一个生态系统。
参加这次比赛让我们获得了了解我们的同行以及产业链上下游的合作伙伴，上游是我们的器件厂商，比如解调器、光电路等，下游是自动驾驶等领域的创新企业，通过参与，我们增加了了解。
自动驾驶行业及其他创业伙伴对我们公司的了解。
此外，我们还与阿里巴巴达摩院展开了积极的沟通，这让我们受益匪浅。
” “创业很难。
我们每天都会面临新的问题，但就像游戏中的升级、打怪一样，挑战与发展并存。
每解决一个困难，就意味着我们向前迈进了一步。
”这是姚建的创业思想：“从大环境来看，国家之间的技术竞争是客观因素，客户方沟通或多或少会遇到困难，其次是资金。
总而言之，创业团队遇到困难是家常便饭。
” 姚建还提到，创业者要有“刷电线杆”的心态，面对各种挑战时依然微笑。
“刷电线杆”的心态是什么呢？其实来源于新东方创始人早期的创业故事。
早期，没有强大的运营团队，他扛着一桶浆糊，靠着电线杆广告招收了第一批学生，实现了有效转化，为他后来的职业生涯奠定了基础。
为了追求每一位客户，我可以在4个月左右背着行李箱走访30-50家企业。
”姚建笑着说道。
前瞻网发布的数据显示，随着我国经济的发展以及激光雷达应用领域的增加，我国激光雷达市场规模将大幅增长。
预计2020年中国激光雷达市场规模将达到4.64亿元。
是的。
可以预见，激光雷达将是一个前景广阔的蓝海市场。
FMCW激光雷达凭借其高信噪比、快响应速度和强可靠性将成为各个领域的核心传感器。
我们期待光勺科技的FMCW激光雷达。
该技术可覆盖无人机、自动驾驶、智能机器人等多个面向未来的技术场景。
本文为阿里云创新中心原创产品。
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