千米之外能分辨一只蚂蚁的身影。在武汉大学高分辨率激光雷达研究团队毛庆洲教授带领下，一款“鹰眼激光雷达”耗时8年研发成功。这是全球首款脉冲—相位混合式高精度长测程激光雷达，能实现毫米级测量精度，最远探测距离3850米，每秒可实现百万次高速测量。

目前，这款具有完全自主知识产权的“鹰眼激光雷达”在武汉已经实现规模化生产，系列产品在相同技术指标下的价格大大低于西方同类产品。相关产品已应用于地形测绘、轨道交通检测、电力巡检、城市三维建模、农林调查、应急抢险等领域，并进入欧美市场。

————【研发者说】————

武汉大学教授、武汉珞珈伊云光电技术有限公司首席科学家毛庆洲：

“鹰眼激光雷达”看得远、量得准、扫得快

激光发射出去，经过几百米甚至数千米传播，再从目标返回时，信号已经非常微弱。我们不仅要把信号“接回来”，还要准确判断它什么时候回来、从哪里回来，再通过高速扫描把一次次距离测量组合成机器可理解的高密度点云。

这背后涉及高速激光发射、高灵敏度探测、高精度扫描、高速实时信号处理和算法等多个系统的协同。

传统激光测距中，测得越远，通常需要更长的信号传播和等待时间。想提高作业效率，需要测量频率尽可能高。我们团队通过脉冲—相位融合、回波信号处理及相关算法创新，不断提升远距离条件下的高速测量能力。

传统360度机械扫描受到电机转速、轴承发热和结构强度等限制，单纯提高转速很快会遇到物理瓶颈。

我们的思路不是一味让机械结构“转得更快”，而是重新设计扫描方式。通过空间复用扫描，我们让多个测量通道协同工作，大幅提升单位时间内获取三维数据的效率。这样，脉冲—相位混合式高精度长测程激光雷达（以下称“鹰眼激光雷达”）便诞生了。

现在，“鹰眼激光雷达”系列产品中，最大的重量为13千克（代表型号D800），最小的重量只有800克（代表型号FT-mini），只有10厘米见方。D800激光雷达可实现每秒800万次测距频率和每秒800转扫描频率，被安装在运营的地铁列车上可看清轨道及隧道表面毫米见方的小不点，相当于一只蚂蚁大小。FT-mini激光雷达用在无人机上，可在数百米高空精确统计森林中的树木数量、测量农作物毫米级高度。行业常见精度则是5毫米或10毫米，重量为数公斤。

“鹰眼激光雷达”核心部件由4个部分组成，包括高速扫描模组、高灵敏度探测信号模组、高通量实时数字信号处理系统和激光发射单元。

如果说普通眼睛只是“看见”世界，那么“鹰眼激光雷达”不仅看得远、量得准，还扫得快。

譬如，在D800激光雷达的设计中，我们采用的空间分频复用扫描技术是将360度空间分成4个象限，每个象限配备一套完整的测距系统（含激光发射、接收探测、数字信号处理模块）。设备旋转一圈相当于每个象限完成一次扫描，整体效率直接提高4倍。过去雷达设备一小时仅能覆盖方圆10至20公里，而现在在保持同等精度和数据密度的前提下，我们的激光雷达能覆盖方圆40至80公里。

“鹰眼激光雷达”应用于高速场景时，可被安装在地铁列车上取代专用检测车，无需额外安排专用检测车辆。“鹰眼激光雷达”应用于低速场景时，也可作为机器人的眼睛使用，为数字化、智能化装备提供精准视觉信息。

————【专家点评】————

深圳飞马机器人股份有限公司首席技术官张西童：

测量地形时一秒钟采集上百万个点

毛庆洲教授团队研发的“鹰眼激光雷达”被我们公司集成到无人机载荷中，为客户提供无人机测绘采集设备。修建水电站、铁路、房屋等大型工程时需要先做地形测绘来进行土方设计，这款激光雷达主要用于地形测量。

传统工程测绘一般用GPS逐点测量，需要人扛着设备到一个地方按一下打一个点，效率很低。“鹰眼激光雷达”一秒钟能采集上百万个点，效率高了很多。它能穿透植被直达地面，快捷完成地形信息采集。无人机搭载这款激光雷达后，无需人员到现场，远程起飞就能完成测绘，效率提升非常明显。

过去，我们用的是国外设备。现在，我们用的“鹰眼激光雷达”已经远超国外设备，不仅质量更好，而且价格只有国外设备的1/5。