揭秘华为激光雷达来源：内容转载自公众号「佐思汽车研究

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华为最近展出了针对自动驾驶的一系列传感器，包括双目摄像头、毫米波雷达和激光雷达。这次我们首先解密华为的激光雷达，下次是双目摄像头。
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华为的保密工作一向是业内最好的，因此别指望有太多公开资料，因此突破口还是选在专利上。 2020年7月2日，世界知识产权组织国际局公布了华为的一项有关激光雷达的专利，发明名称为一种激光雷达测量模组和激光雷达。这是华为激光雷达领域覆盖面最广的专利，长达52页，大多数中文发明专利不超过20页。华为专利申请详细说明了激光雷达的原理和构造。很有可能就是华为这款激光雷达2.0的详细介绍。
在解密华为激光雷达前先了解一下激光雷达信噪比的概念，任何传感器，最重要的参数就是信噪比，非相干激光雷达的信噪比SNR方程可以表示为：
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从上面公式可以看出，要提高信噪比，最简单有效的方法是提高接收信号光功率和量子效率。激光雷达按光学扫描器目前可以分为三大类，一类是旋转型机械激光雷达，包括360度旋转和反射镜往复的Scala ，是目前最常见最成熟的激光雷达。第二类是MEMS激光雷达。第三类是Flash激光雷达， Flash激光雷达实际是2D/3D焦平面（FPA）摄像机，也就是手机和平板领域大量使用的ToF相机，两者完全一样，只是有效距离差很多。 Flash激光雷达全半导体构成，与目前传统摄像头几乎没有差别，因此前途远大，但近期内落地较难，因为目前VCSEL的效率和指向性，让Flash激光雷达有效距离和分辨率都不及前两类，顺便要说一下，前两类激光雷达输出的是点云， Flash激光雷达输出的是3D图像，当然也可以输出点云。目前高性能Flash激光雷达主要是IBEO和OUSTER 。都对Beam做了调整，不是单一Beam而是Multi-Beam 。
MEMS是目前最快落地的方案，和机械激光雷达相比，其优势有三，首先MEMS微振镜帮助激光雷达摆脱了笨重的马达、多棱镜等机械运动装置，毫米级尺寸的微振镜大大减少了激光雷达的尺寸，提高了可靠性。
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英飞凌收购的Innoluce MEMS激光雷达示意图
其次是成本， MEMS微振镜的引入可以减少激光器和探测器数量，极大地降低成本。传统的机械式激光雷达要实现多少线束，就需要多少组发射模块与接收模块。而采用二维MEMS微振镜，仅需要一束激光光源，通过一面MEMS微振镜来反射激光器的光束，两者采用微秒级的频率协同工作，通过探测器接收后达到对目标物体进行3D扫描的目的。与多组发射/接收芯片组的机械式激光雷达结构相比， MEMS激光雷达对激光器和探测器的数量需求明显减少。从成本角度分析， N线机械式激光雷达需要N组IC芯片组：跨阻放大器（TIA）、低噪声放大器（LNA）、比较器（Comparator）、模数转换器（ADC）等。如果采用进口的激光器（典型的如Excelitas的LD）和探测器（典型的如滨松的PD）， 1K数量下每线激光雷达的成本大约200美元，国产如常用的长春光机所激光器价格能低一些。 MEMS理论上可以做到其1/16的成本。
最后是分辨率， MEMS振镜可以精确控制偏转角度，而不像机械激光雷达那样只能调整马达转速。像Velodyne的Velarray每秒单次回波点达200万个，而Velodyne的128线激光雷达也不过240万个， Velarray几乎相当于106线机械激光雷达。