在低空经济加速腾飞的今天，工业无人机正面临“看得见”与“载得动”的两难困境。尤其在核电站、地下管廊、高炉、隧洞、配电室等复杂工业场景中，无人机往往面临无GPS信号、全黑环境、粉尘烟雾干扰、狭小空间飞行、高精度避障等挑战，传统视觉方案容易失效。而传统多线激光雷达因体积大、功耗高、重量重，导致小型无人机无法搭载。
为破解这一行业痛点，我院智能感知研究中心寿翔主任、CHANG JIANZHONG副主任带领科研团队与硅行智能、两轮车智能化技术创新中心通力合作，从底层芯片架构出发，成功研发出这款颠覆性的超轻量激光雷达，这也是目前世界上最轻的多线旋转式激光雷达。这一突破性成果彻底打破了“高性能感知”与“无人机轻量化”无法兼得的技术壁垒。
图1 首发＜100g超轻量无人机专用激光雷达
仅重＜100g，打破载荷限制
很难想象，一款拥有32线束高分辨率的工业级激光雷达，重量竟然成功控制在百克级（＜100g）。科研团队攻克了光学系统微小型化与轻量化封装等关键技术。这意味着轻小型无人机甚至消费级无人机，也能在不牺牲航程、不破坏配重平衡的前提下，拥有媲美大型工业机的高精度三维感知能力。
图2 轻量化激光雷达
图3 激光雷达32线扫描图
3W超低功耗，比传统雷达省电90%
该系统整机功耗仅约3W，相比传统激光雷达，功耗降低90%。对于无人机来说，这不仅是省电，而是更长续航、更长巡检时间、更高任务覆盖率、更低热量与系统负担，真正做到“为续航而生”的无人机感知系统。
图4 轻量化激光雷达爆炸图
感光能力提升1000倍，引入SPAD阵列
这款雷达的核心秘密在于其底层芯片架构的颠覆——基于单光子探测器（SPAD）阵列的高灵敏度光电集成架构。SPAD是一种具有单光子级灵敏度的半导体探测器，普通的探测器需要成千上万个光子才能激发出信号，而SPAD哪怕只捕捉到一个微弱的回归光子，也能引发“雪崩效应”输出信号，感光能力暴增1000倍。即便在完全没有光照的地下管廊、深夜的矿区，或是反射率极低的工业表面，它也能精准捕捉微弱回波。配合自研核心算法，能完美剔除环境中的杂散光与噪点，输出清晰、纯净的3D真实点云数据。
图5 轻量化激光雷达3D点云图
360°全向动态避障，150m最大量程
在结构复杂的工业场景中，该雷达系统通过多线束并行扫描成像体制，实现了360°水平全视场角覆盖，最大探测量程直达150米。依托实时三维点云感知系统，该雷达支持无GNSS环境厘米级定位、360°水平视场角、最大150m探测量程、全向动态避障、实时3D点云回传、自动化三维巡检。
图6 无信号自主避障
不只是雷达，更是无人机“空间智能”的底层入口
过去，无人机依赖GPS、摄像头与人工遥控。而今天，激光雷达正在成为无人机进入复杂工业世界的核心基础设施。学院联合硅行智能、两轮车智能化技术创新中心发布的这款无人机专用激光雷达刷新了行业轻量化与微型化新纪录，这不仅是一颗更小的激光雷达，更意味着工业无人机第一次拥有了深入“极限空间”的能力。它用极致的“小”与“轻”，打破了空间的界限。曾经进不去的窄小空间、无法触及的工业盲区，如今皆可轻巧抵达。
图7 无人机巡检
此次成功研发并全球首发＜100g超轻量无人机专用激光雷达，是我院深化产教融合、推动科技成果转化的又一里程碑。此次与硅行智能、两轮车智能化技术创新中心的合作，不仅将我院智能感知研究中心的前沿技术成功推向市场，更以硬核科技为工业无人机行业注入了全新的“空间智能”基因，是我院深化产教融合、推动科技成果转化的又一里程碑。