车载光学FMCW激光雷达通过回波频率差计算距离,天然不易受极端天气等外界环境干扰,这一核心优势决定了它会在对感知可靠性要求最高的自动驾驶场景中率先落地,主要包括高速巡航、恶劣天气辅助驾驶以及多雷达协同感知等方向。

FMCW 与 TOF 的本质差异

当前激光雷达主流的测距原理是 TOF(飞行时间法),简单来说就是依据激光来回的时间判断目标与自身之间的距离。而 FMCW(调频连续波)是下一代技术,它通过回波的频率差来计算距离,这种方式不太容易被外界环境干扰(极端天气)。正是这一原理层面的差异,让 FMCW 在可靠性要求严苛的场景中具备天然的结构性优势。

从激光雷达的硬件构成看,发射模块和接收模块的价值量占比最高,各占 30%,而 FMCW 路线的光源恰好与光通信领域的 1550nm 产业链高度契合,这也是其成本下降与产业化推进的产业基础。

率先采用 FMCW 的典型场景

高速巡航与恶劣天气辅助驾驶

高速场景车速快、制动距离长,对感知的连续性和可靠性要求极高;雨、雾、雪等极端天气又是 TOF 方案容易受到干扰的工况。FMCW 因不易受外界环境干扰,在恶劣天气下的辅助驾驶中能提供更稳定的点云数据,是这一场景下值得关注的技术路线。

多雷达协同感知与 L3+ 自动驾驶

随着自动驾驶等级提升,单车搭载的激光雷达数量增多,多雷达之间的相互干扰成为必须解决的问题。FMCW 通过频率差测距的机制,在多雷达协同工作时具备更好的抗串扰能力,因此L3+ 级别自动驾驶对激光雷达抗干扰能力的需求,会直接推动 FMCW 的采用。此外,Robotaxi、车路协同等对系统冗余和全天候运行要求高的应用,同样与 FMCW 的可靠性特质高度适配。

产业链基础与趋势判断

从激光器波长看,905nm 因性价比优势在目前是主流;而 1550nm 的机会恰恰出现在测距逻辑从 TOF 变为 FMCW 之后——FMCW 目前被广泛运用在光通信领域,该领域使用的光源正是 1550nm,具备现成的产业链基础。从探测器角度看,1550nm 光源需匹配 APD(雪崩光二极管)方案,这与 905nm 波长下更敏感的 SPAD/SiPM 形成明确的技术分流。

常见问题

FMCW 和 TOF 哪个是未来主流?

TOF 是当前主流的底层逻辑,FMCW 被视作下一代技术。FMCW 通过回波频率差测距,不太容易被外界环境(如极端天气)干扰,这是其相较于 TOF 的核心优势,但 TOF 在性价比和产业链成熟度上仍占当前主导地位。

1550nm 与 FMCW 是什么关系?

1550nm 波长原本就广泛应用于光通信领域,而 FMCW 测距逻辑所依赖的光源技术恰好在光通信领域有深厚积累,因此 FMCW 路线的产业化能够复用 1550nm 的现成产业链基础,两者在技术演进上高度协同。

哪些车型或项目已经搭载 FMCW 激光雷达?

目前 FMCW 仍处于从 TOF 向下一代技术过渡的早期阶段,具体量产车型与项目进展建议以各激光雷达厂商及整车厂的官方发布为准,同时可关注 L3+ 自动驾驶、Robotaxi 等对感知可靠性要求最高的应用领域的后续动态。