把激光雷达的成本降至几百块 他们是怎么做到的

北醒的官网首页下方，写着一行目的明确的口号：致力于做世界上最好的机器人眼睛。

相比官网上“有违广告法”的标语，北醒光子的市场总监祁俊云就朴实很多，他对雷锋网(公众号：雷锋网)说，“我们就是一家传感器企业，我们要做的，就是高性价比的传感器”。这里说的传感器，其实就是近两年备受关注的激光雷达。

话虽朴实，但这件事做起来却不简单。

发现市场真实的需求

在激光雷达这个细分领域，Velodyne大名鼎鼎。这家公司为谷歌、百度等巨头的无人车提供“眼睛”，而每个“眼睛”的售价在8000-80000美元不等，造价甚至超过了车辆本身。除了价格昂贵，这种机械旋转型激光雷达由于标定、调试需要耗费大量人工，因此量产难度很大。

北醒非常清楚，激光雷达如果不实现量产，成本永远降不下来，他们需要找到一个突破口。

最初，他们为零度探索者二代无人机开发了激光雷达避障模块，并在2016年美国CES上亮相。虽然探索者二代没有量产上市，但经此一役，北醒“刷脸”成功，进入无人机玩家、厂商的视野。

2016年初，北京举办现代农业展。团队成员慕名而去，跟参展厂商交流，希望借此机会了解业界的最新动态。随着与各大厂商、客户沟通的不断深入，他们发现，在农业植保无人机领域，存在着一个痛点问题——“定高”。

就植保无人机而言，作业过程中需要始终与农作物保持1-2米的相对高度，以保证农药的均匀和高效喷洒。但经常会遇到农田起伏不平整的情况，而目前主流的GPS、气压计和超声波方案虽然应用成熟，但是存在反馈高度是绝对高度而不是相对高度、抗干扰能力弱、精度不够等问题，经常造成植保无人机在作业过程中漏喷、重喷，影响喷洒效果，甚至造成掉高导致炸机事故。

因此，对于农业植保无人机而言，定高是一个痛点需求。

“定高”的几种解决方案

北醒光子COO贺兴华向雷锋网解释说，以往的解决方案主要有以下几种，各有优劣：

GPS：使用GPS优点在于应用成熟、成本极低，缺点是易受天气、电子设备干扰，数据刷新滞后，在无人机高速运动时容易导致坠机。

气压计：气压计的优点与GPS相同，但缺点在于高度不同大气压不同，气压的变化会造成飞行器跑偏（向上或向下几米），且持续时间较长。另外，强光照射气压计会引起突然的高度变化，而在接近地面的时候，桨的气流也会影响气压计值。

超声波：超声波由于原理简单、成本低廉，应用非常广泛，但容易穿透植被，造成精度下降；超声波受温度，压力环境变化影响较大，抗干扰能力稍差；作用距离短，超声波高度计作用距离一般不超过5m。

毫米雷达波：毫米雷达波的优点是全天候，集成化程度高，感应灵敏，抗水雾、灰尘等干扰能力强，波束角较大，适用农作物较多。缺点是容易穿透植被，测距波动较大，价格高，体积大和功耗大，同时大气损失窗，存在对射干扰。

综合考虑已有几种解决方案，要么不够精准，要么造价高昂，对于飞控厂商、无人机厂商都是一个亟需解决的痛点。

因此，北醒从产品研发上迅速做出反应，将重心放在了“定高雷达”上。而对于这一点，祁俊云说，用激光雷达来定高从技术实现角度并不难，只是大家将更多的注意力放在了激光雷达用于无人驾驶上，却忽略了其实作为传感器的激光雷达还可以用在其他方面。

竞争加剧和国际路线

通过不断与客户沟通、及时反馈，第一版定高雷达TF01样机研发只用了一个月。虽然样机还存在很大问题，但经过数次改进，将信号输出距离提升至10米，体积重量变小变轻，适配12V、5V等多种电压输入，同时特别考虑到植保无人机的特性，做了水雾实验、振动试验、划伤实验、农药腐蚀试验、光强影响实验、不同地表植被影响实验等，保证其品质。

北醒光子 TF01最终版

但北醒的定高雷达还是有升级空间的。祁俊云介绍说，TF01不能像毫米波雷达一样全天候使用，下雨下雪使用就不太好，不过针对喷洒农药而言，一般也不会选择恶劣天气进行植保作业，所以这个缺点也就显得微不足道了。

量产之后的激光雷达TF01，成本已经下降至几百块。2017年CES期间，TF01在全球硬件销售平台SEEED、ROBOTSHOP等同步发售，同时正在和数十家代理商进行商务沟通。目前，新一代长距面阵雷达TF20的量产工作已接近尾声，即将面世，其输出距离为50米。

相比Velodyne造价高昂的机械旋转式激光雷达，这种方案的好处显而易见，不过应用领域相对单一。

对于北醒来说有一个似乎不好消息。2016年年底，Velodyne对外宣布说正在研发固态雷达，并且有望将成本降至50美元。而固态激光雷达的先驱者Quanergy，在2016年8月获得了9000万美元的 B 轮融资，并且宣布在 2 年的时间内实现固态激光雷达的批量生产。

面对可能到来的竞争，北醒比较淡然。从2014年开始，除了专注植保无人机这个细分领域，还坚定着全球化路线，在国外通过代理商出售产品、提供售后，同时申请国内外专利达40多项。目前，国内的拓攻、极翼、一飞、博鹰等飞控厂商，都在使用他们的产品。

当雷锋网问及未来的规划，贺兴华说，“我们还是一步一个脚印走扎实，同时会积极拓展与雷达匹配的应用领域，找到最佳切入点”。

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