翻译 | 余杭、韧明、灰灰在学习、ocean

校对 | 酱番梨        整理 | 菠萝妹

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在 Voyage 上我们分享了关于 Homer 的新消息，即第一个自动驾驶出租车。Homer 配备了一系列的传感器，来理解世界并进行导航，其中的关键设备是 LIDAR （light detection and ranging 的缩写）。在这篇博文中，你将会学习到更多关于 LIDAR 的知识，包括它在自动驾驶汽车空间中的起源，以及它是如何从众多传感器中脱颖而出的。请尽情享受这篇文章！

  “超能力”

LIDAR 具备让自动驾驶汽车（或是任何机器人）观察这个世界的几个特殊的“超能力” ：

360 °全方位无死角的可视能力——想象一下人眼能够时时刻刻观察到所有的方向

极其准确的深度信息——想象一下你总是可以知道与物体的精确距离（精度± 2 cm ）

如果你之前见过自动驾驶汽车，可能你已经接触过 LIDAR。正如下图中的 Uber 和 Baidu 的自动驾驶汽车，它是安装在汽车顶部的不断旋转的笨重盒子。

目前市场上最受欢迎的 LIDAR 传感器是下图中 Homer 顶部的高功率 Velodyne HDL-64E 。

  LIDAR 的工作原理

传感器是如何做到 360 度无死角以及高精度的深度信息捕获呢？

简单地说：LIDAR 传感器不断发射激光传感束，然后根据光束返回至传感器的时间测距。

通过每秒发送数百万光束，LIDAR 传感器可以真正地实现 3D 世界的 可视化。可以推断出与周围任何物体的精确测量值（最大约 60 米，取决于所用的传感器）

Homer 的驾驶空间

  LIDAR 的简史

为了进一步理解现代 LIDAR 背后的技术支持，着眼于具备相同目标的相似技术非常重要。

Sonar

最初的深度感应祖先是蝙蝠(具备 5000 万年的历史)。蝙蝠（或是海豚，之类.....）能够像 LIDAR 一样使用回声定位，另一个称为声呐（声音导航和测距）。和 LIDAR 激光测距不同的是，Sonar 使用声波进行测距。

经过了 5000 万年的生物进化，随着潜艇战的到来，第一次世界大战加速了人造声呐传感器的大规模部署。Sonar 在水中工作的效果非常突出，因为声波在水中比光和无线电波的传播速度更快（指的是每秒的传播距离）。Sonar 传感器在现代汽车上的应用频率很高，主要是以停车传感器的形式。短距离传感器（~5m）提供了低廉的方式来告知后方墙壁与汽车的距离。声呐还未被证明可以在自动驾驶汽车要求的范围内工作（60 m+）

在这种情况下，蝙蝠是回声定位信号的发送者和接受者。

雷达

雷达（无线电导航与测距），与 Sonar 非常相像，是在第二次世界大战时发展起来的另一项技术。与使用激光或声波不同的是，它利用无线电波来测距。在 Homer 上使用 Delphi 传感器利用大量的雷达，它是一种久经考验的方法，能够精确地检测和跟踪最远距离 200 米的物体。

从缺点这方面来看，雷达的缺点非常少。它在极端天气下的表现优异并且价位非常实惠。雷达不仅在物体检测方面应用广泛，并且在追踪方面也有很多的应用（即：理解车辆行驶的速度以及方向）。雷达不一定能提供 LIDAR 的粒度，但是雷达是免费的，LIDAR 不是。

在 Homer 上安装的雷达

激光雷达技术