固態(tài)激光雷達(dá)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

所謂的固態(tài)激光雷達(dá)，理論上來(lái)說(shuō)是完全沒(méi)有移動(dòng)部件的雷達(dá)，也被認(rèn)為是純固態(tài)激光雷達(dá)方案。

固態(tài)激光雷達(dá)大多取決于3D圖像傳感器的研究，主要原理是利用波的反射或接收來(lái)探測(cè)目標(biāo)，另一方面源自排列著感光元件陣列的紅外焦平面成像，通過(guò)遠(yuǎn)距離發(fā)射紅外線(xiàn)經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像，將接受到光信號(hào)用探測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，隨之放大積分、保持采樣，繼而輸出緩沖和多路傳輸，最終利用監(jiān)視系統(tǒng)形成多維圖像。

固態(tài)激光雷達(dá)在技術(shù)原理上通?？梢苑譃橐韵氯N，基于光相控陣（Optical Phased Array）、Flash、MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）。

   1.光相控陣技術(shù)

利用相控陣原理實(shí)現(xiàn)了固體激光雷達(dá)，完全消除了機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整發(fā)射陣列中每個(gè)發(fā)射元件的相位差來(lái)改變激光器的發(fā)射角度。光學(xué)相控陣（OPA）通常是基于電信號(hào)對(duì)其相位的嚴(yán)格控制來(lái)實(shí)現(xiàn)波束指向掃描，也可以稱(chēng)為電子掃描技術(shù)。然而，旁瓣容易形成，這影響光束范圍和角度分辨率，且難以產(chǎn)生。

采用三維閃光技術(shù)的固態(tài)激光雷達(dá)屬于非掃描雷達(dá)，它發(fā)射面陣光，是一種聚焦于二維或三維圖像的激光雷達(dá)。雖然穩(wěn)定性高，成本低，但主要問(wèn)題是探測(cè)距離相對(duì)較近，技術(shù)性還存在一些問(wèn)題。

2.MEMS微機(jī)電系統(tǒng)

而基于MEMS的固態(tài)激光雷達(dá)是通過(guò)微振鏡改變單個(gè)發(fā)射器的發(fā)射角度進(jìn)行掃描，從而形成面陣的掃描視場(chǎng)。目前，基于MEMS技術(shù)開(kāi)發(fā)激光雷達(dá)的廠(chǎng)商很多。與前兩者相比，MEMS在技術(shù)上更容易實(shí)現(xiàn)，也更便宜。因此也受到主機(jī)廠(chǎng)商的青睞。

3.Flash技術(shù)

Flash激光雷達(dá)同樣也是采用快閃的原理，它和MEMS及OPA進(jìn)行掃描的方案不同，其是通過(guò)短時(shí)間直接發(fā)射出激光，將一大片探測(cè)區(qū)域進(jìn)行覆蓋，隨之以高性能的接收器接收監(jiān)測(cè)信息，最終完成成像模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的分析。

固態(tài)激光雷達(dá)有許多優(yōu)勢(shì)，首先結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、尺寸小，由于不需要旋轉(zhuǎn)部件，可以得到壓縮雷達(dá)的結(jié)構(gòu)和尺寸，提高使用壽命，降低生產(chǎn)的成本，再者，機(jī)械式激光雷達(dá)由于光學(xué)結(jié)構(gòu)沒(méi)有固定，適配的往往都是需要精密調(diào)節(jié)位置和角度的。固態(tài)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)可以同事通過(guò)分析軟件方面進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，降低了標(biāo)定的難度，加快了掃描速度和精度。

然而，固態(tài)激光雷達(dá)也有其缺點(diǎn)。固態(tài)激光雷達(dá)意味著它不能360度旋轉(zhuǎn)，只能探測(cè)到前面。因此，要實(shí)現(xiàn)全方位掃描，需要在不同方向布置多個(gè)固態(tài)激光雷達(dá)。此外，固態(tài)激光雷達(dá)還不能解決極端天氣的問(wèn)題，不能完成的缺點(diǎn)。如果與全天候毫米波雷達(dá)相結(jié)合，必將大大提高無(wú)人駕駛汽車(chē)的檢測(cè)性能。

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