天眸光电：深挖行业痛点，重新定义 16 线激光雷达

低速无人驾驶行业的迅猛发展，使得越来越多的企业参与其中，相关传感器的生产商也在加大投入研发，提供更符合市场需求的产品。

相较于其它传感器，激光雷达具有高精度、细分辨、抗干扰能力强等特点，常被人们视为实现低速无人驾驶的有效途径。 

因此，随着低速无人驾驶市场的扩增，激光雷达走上了量产的前夜。

在激光雷达赛道如火如荼的同时，位于武汉东湖新技术开发区的「硬核科技企业」天眸光电也在有条不紊地进行生产作业，其最近推出了一款意义非凡的产品——TM-LIDAR-16。

TM-LIDAR-16 是一款 16 线机械式激光雷达，最大探测距离是 150 米，垂直可视范围是 30°，水平可视范围为 360°，垂直角度分辨率为 2°。

其内部 16 组激光收发对可进行 360°旋转，形成 3D 点云图。由于性能优异和超高性价比，使得 TM-LIDAR-16 更适合用于无人小车、无人测绘和机器人等领域，是目前低速无人车的普遍适用的最优方案。

01、TM-LIDAR-16 的测距精度

激光雷达是以发射激光束探测目标物体的位置、速度等特征量的雷达系统。

图：墙面精度点云图

【实测 5 米处墙面厚度为±2cm】

TM-LIDAR-16 采用脉冲测距法，能抗强光干扰，且误差大小受量程影响较小，在 150 米以内，墙面精度控制在±2cm。

02、TM-LIDAR-16 的扫描性能

激光雷达属于光学检测器件，在穿过玻璃、高反射材料时，容易造成一定概率的漏检，进而影响探测避障等性能。

因此，做一些改进，增强测距可靠性，显得非常重要。

图：TM-LIDAR-16 进行玻璃扫描

TM-LIDAR-16 是通过结构、材料方面做出的改进来增强激光探测能力。根据计算，TM-LIDAR-16 可以扫描两米开外的透明玻璃。

03、TM-LIDAR-16 的五大必杀技

近些年，激光雷达技术虽然得到了快速发展，但仍然面临着不少挑战，其中常见的就有以下五点：

1、极寒、高温环境下，激光雷达的探测性能受阻；

2、雨、雾、霜、雪以及强光照射环境下的信号干扰；

3、面对高反物体，会出现标定、精度不准；

4、无法搭载 IMU 功能模块进行精准定位；

5、进行物体扫描时，碰到如玻璃等高反光物质，会造成漏检现象；

因此，相对于国内外同类产品，TM-LIDAR-16 在研发人员的专注下，追求极致、不断打磨、针对以上行业痛点，练就了五大必杀技。

【必杀技 1：惯性导航（IMU）】

无论乘用商用客机、公务机或者是无人驾驶汽车，惯性导航系统（INS）都起到不可替代的作用，一个典型的惯性导航系统（INS）包括一个惯性测量单元（IMU）和一个中央处理单元（CPU），比如移动物体中的导航计算机。

惯性导航系统有两个主要作用：

一种是在 GPS 信号丢失或者很弱的情况下，暂时填补 GPS 留下的空缺，用积分法取得最接近真实的三维高精度定位；

另一种是在 SLAM 建图出现速度波动时，配合激光雷达，使建图更加准确，提供高精度定位。

相对于前者，定位功能无疑更加重要，是保证物体顺利行驶的关键。天眸光电将「SLAM+惯性导航」方案应用在 TM-LIDAR-16 上，使其成为全球首款带 IMU 的 16 线激光雷达。

【必杀技 2：极寒、高温、酷暑等极端环境下工作】

激光雷达由数种或数十种半导体材料制作而成，由于其输出功率稳定性易受环境影响，导致激光雷达在不同环境下的探测数据各有差异。

目前市面上的激光雷达适应温度普遍在-20℃至 65℃之间，而这显然满足不了绝大环境需求。因此，提高激光雷达的抗环境能力显得十分重要。

图：高温测试

图：低温测试

天眸光电在以往的基础上，做出了不少改进，其推出的 TM-LIDAR-16 可以满足多种环境下的使用。其中，常规款高低温环境下的运行适应温度为-20℃至 65℃，定制款低温可达-45℃，高温为 80℃。

值得一提的是，TM-LIDAR-16 是全球首款能在极寒地区工作的 16 线激光雷达。

【必杀技 3：抗干扰功能】

多雷达应用场景一般会添加抗干扰功能，以此保证多台雷达同时运行的情况下，雷达自身不受其他雷达工作时造成的光束影响。

图：不抗干扰效果

图：抗干扰效果

因此，在已有技术的基础上，天眸光电进一步升级了抗干扰技术，通过调频调幅每台雷达都能识别并且只接收自己发出的光，即使在被其他激光雷达直射的情况下也能有效避免干扰。

【必杀技 4：反光柱检测】

激光雷达为自动车辆提供导航服务有两种模式，分别是反光板模式和无反光板模式。无论哪种模式，由于激光物理特性的限制，激光雷达受环境因素影响较大。

图：高反点云图

图：高反实景

基于此，在激光雷达发展的同时，行业也探索出了一些反光柱测试能力，例如，通过过滤反射系数，可以得到同一反光柱上多个激光点的详细数据（角度、距离、反射系数）。

然后，再通过简单的数学计算和规律分析，就可以得到该反光柱相对导航仪的准确位置

这种方式在 TM-LIDAR-16 身上也得到了体现，TM-LIDAR-16 可以对激光雷达的算法进行修正，校正不准确的反射率，保证激光雷达测距与实际距离数值相同。

【必杀技 5：防水功能】

激光雷达在外界环境下时，难免会碰到恶劣天气。例如狂风暴雨，如果在雨天时候，雨水渗透进激光雷达内容，就会造成线路短路，因此，如何让激光雷达防水就显得十分重要。

图：防水功能测试

TM-LIDAR-16 在研发人员不断努力下，其防水性能达到了 IP67K 的标准，这意味 TM-LIDAR-16 在水深 1.1 米内正常工作。

除五大必杀技外，天眸光电还对 16 线激光雷达进行了全方位的环境测试，电磁兼容性达到了：

• 
  

• 震动实验标准：【GB/T28046】

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• 冲击实验标准：【GMW3172】

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• 跌落实验标准：【GBT28046.3】 

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• 高低温试验标准：【GBT 28046】

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• 防水防尘试验标准：【IP67 IEC60529】

以及电快速瞬变脉冲群抗扰度 (工业三级，电源口 2KV，信号口 1KV)，射频场感应的传导骚扰抗扰度 (工业三级，10V ) 工频磁场抗扰度 (工业四级 30A/m）的标准。

04、TM-LIDAR-16 的未来

TM-LIDAR-16 将会重塑行业格局，天眸光电做出了这一判断。

这不仅有性能优异的原因，还有天眸光电已具备量产能力的原因。

当前，成本高企一直是激光雷达「上车难」的关键。

虽然随着国内企业的加入，激光雷达价格开始下降，但由于电子材料价格昂贵、制造环节繁多、工艺复杂，激光雷达价格一直居高不下，毫不客气地说，最便宜的激光雷达也比毫米波雷达、摄像头系统贵上 10 倍。

因此，如何降低成本成了企业们为之思考的问题。

天眸光电成立不久，便着手解决这一问题，其通过自主创新，采用自动化和半自动化生产的方式来实现这一目的。

以 16 线产品为例，天眸光电从研发设计、生产工艺以及供应链上降低成本，实现最优性价比；得益于此，在 2020 年期间，天眸光电就已实现了 16 线激光雷达的完全量产。

TM-LIDAR-16 作为天眸光电 16 线激光雷达中的一类，同样具备量产能力。

而具备量产能力以及优越性能的 TM-LIDAR-16 必将引起行业热潮，同时在天眸光电全体人员的不断深耕下，TM-LIDAR-16 会不断完善己身，赋能行业，它的未来绝对值得期待。