览沃科技（Livox）成立于2016年，致力于3D激光雷达技术开发。

自2019年1月推出觅道系列产品以来，览沃已服务超过1500多家客户，产品销往包括美国、加拿大、中国、日本和欧盟在内的 26 个国家和地区。

2021年10月20日，小鹏P5顺利批量下线，览沃HAP激光雷达成为全球首款在乘用车上量产的激光雷达产品。从此，拉开了激光雷达在乘用车市场爆发式增长的序幕。

除了车载激光雷达之外，览沃还开发了其他众多工业级激光雷达产品，对比如下：

Mid-360发布于2023年1月10日，是市面上第一款360°混合固态激光雷达。目前在机器人、割草机、无人车等智能产品中被广泛部署使用，是目前市面上的网红产品。（Mid-360产品的官网信息见：https://www.livoxtech.com/cn/mid-360）

本文对进行Mid-360拆解分析，详细描述了该产品的系统方案和设计思路。

本文内容得到了多位激光雷达资深专家的支持，其中不少都亲自参与了这款产品的开发和使用，很多信息作为第一手资料，首次披露。对这些专家老师的支持，雪岭表示衷心的感谢。

01

Mid-360性能参数和应用

1. 性能

Mid-360尺寸是65mm（宽）*65mm（深）*60mm（高），重量约265g，产品和高尔夫球的对比：

具体尺寸如下：

感知性能规格参数：

FOV示意图：

在割草机上的安装FOV示意：

点云的扫描示意：

Mid-360在不同FOV区域内的有效量程，随着纵向角度的增大而减小，示意如下：

2. 应用

Mid-360由于体积小、重量轻、FOV较大、分辨率较高，因此在机器人、割草机、无人车、工业和教育等智能产品中被广泛部署使用。

例如，人形机器人：

机器狗、无人叉车、无人机上的应用：

割草机和服务机器人：

无人配送机器人和清洁机器人：

以及教育和科研方向：

02

Mid-360拆解分析

1. 整体架构

Mid-360的内部结构如下，核心主要是：主控板、接口板、收发模组和扫描模组。

内部结构在大疆的专利中有详细描述（专利号：CN 216209860 U）：

图片来源：大疆创新专利CN 216209860 U

内部组件的对应关系：

Mid-360采用了同轴光路，激光的发射和接收原理如下。

2. 主控板

主控板位于激光雷达的底部，由于和底壳直接接触，可以更好的散热。主控板主要用于信号处理和系统控制。

主控板的正面：

主控板的背面：

其中主要器件如下：

SoC：的Zynq XC7Z020-CLG400（赛灵思）
DDR3：NT5CC64M16GP-DIH（南亚科技（Nanya），1GB）
NOR Flash：Q128LVSJO（华邦）
DAC：TPC112S8U（3PEAK）

3. 接口板

接口板主要用于电机控制、高压控制、数据通信和电源转换。

接口板的正面：

接口板的背面：

其中主要器件如下：

磁传感器：H1631CA（MNC）
电机控制MCU：SPD1178API（旋智-Spintrol）
电源：MPQ3425（MPS），MPPF9840（MPS）

4. 收发模组（总成）

收发模组主要用于激光的发射和接收。

收发模组的架构示意如下。该模组主要由三部分组成：中框（含透镜和导光柱）、发射板（含EEL激光器）、接收板（含APD接收器）。

EEL激光器发射的激光，先通过柱面透镜进行快轴准直，然后在导光柱中，经过3次反射，到达非球面透镜中央，进行慢轴准直之后，朝上方射出。

图片来源：大疆创新专利CN 216209860 U

收发模组的组装过程：

把导光柱安装到测距中框，然后用胶水固定，保证光路中心位置不偏移；
安装透镜，把发射板对焦到光路的焦心上，之后把APD和EEL逐一对焦完成。
进行激光出射功率校准，即校准激光器输入电压和光功率之间的关系。

这些部件按照类似于三明治结构组装在一起，通过胶水粘贴固定。其中，打胶的位置和大小有一定要求，主要是保证在高低温的使用过程中，不出现过大的温漂离焦。离焦过大会导致激光功率降低、量程下降。

5. 收发模组/发射板

发射板主要用于产生激光。

将屏蔽板拿掉之后，发射板元器件如下。在发射板上的主要元件中，主要是6组GaN FET及其驱动器，以及4个EEL激光器。

显微镜拍摄的发射板主要器件：

图片来源：网友老师

GaN FET及其驱动器一共有6组，其中4组用于充电，2组用于泄放。

1）GaN FET是EPC2051，是一片100 V/37A增强型氮化镓功率晶体管。

2）GaN FET驱动器是来自TI的LMG1020，该芯片具有 5V UVLO，可提供纳秒级输入脉冲的 7A/5A 单通道栅极驱动能力。

简化的驱动器连接关系：

图片来源：TI

激光器是来自瑞波的低温漂EEL，单个EEL峰值光功率在45W，波长是905±10 nm。单个发射点105*15um，Pitch为220um，总宽度880um，单个发散角13mrad，四路发射角度为6.25°。

放大40倍的4个EEL激光器：

6. 收发模组/接收板

接收板主要用于接收反射光，滤光片下面是4个滨松定制的APD。

其中，APD的滤光片通过波长是905±20 nm。

APD探测器宽度130um，长度 190um，间隙 20um。

底面屏蔽罩的下面是4个TIA：LMH32401（TI），将APD输出的电流转换为电压。

值得一提的是，Mid-360的信号处理采用了MVT方法（多电压阈值采样法），该方法不需要比较器，直接把放大差分信号送入到FPGA，在FPGA中通过TDC计算时间信息。

7. 收发模组/中框

中框主要用于固定透镜、导光柱，以及连接发射板和接收板。

其中，透镜是一片焦距为8mm非球面透镜。

图片来源：网友老师

反射光的光束直径比出射光要大，反射光从透镜的外围穿过之后，到达底部的接收单元。

如下，从底部往上可以看到，中间区域是用于发射激光的导光柱，两边可以使得反射光穿过。

从顶部往下看，会更明显一些：

8. 扫描模组（总成）

Mid-360使用半固态扫描技术，激光收发模块是固定的，通过转镜旋转实现激光的扫描。

其中两片挡片的主要作用是，阻挡上电机棱镜与球罩之间多重反射光，减少FOV下底部和上顶部FOV的光强，减少内部杂散光的反射。

据了解，为了减小内部杂散光，早期设计是采用消光方案。但是由于光太强，消除效果不佳。之后设计成使用该挡片的反光方案，反光角度为8°。

另外，对于上电机、棱镜与安装座的贴合面，全部做了涂黑消光，主要用于解决FOV下视角的高反光问题。

电机内部和测距内部也全部喷涂消光材质，用于消除内部杂散光，减少内部反射。

1）扫描原理

扫描模组的结构如下：

图片来源：网友老师

大疆专利中的分解图：

图片来源：大疆创新专利CN 216209860 U

其中：

1）电机1（带动楔形棱镜）采用定制转子，磁铁直接粘接于轴上。轴承轴向采用内外圈双支点反向固定，径向与轴及壳体使用胶水固定。电机1采用了两个轴承，主要作用是为了减小电机1旋转时的晃动，从而减少码盘的读取误差。不过，双轴承的设计，会导致电机启动电流增大到1A，在转速稳定后，电流维持在0.6A左右。

2）电机2（带动直角棱镜）的转子由一个轴承对其进行旋转支承，与电机1转子共用一根主轴。主轴竖直方向的轴向支撑力，主要由胶接力和装配摩擦力提供。

3）两个电机均为无刷电机，独立控制。两个电机转速固定：电机1转速是10271 rpm，电机2的转速是10865 rpm，该转速是根据点云覆盖密度以及上下边缘的角度精度需求计算得到。

4）码盘为光编反射式码盘，64码道（早期还有48和24两个码道方案）。光编反射式码盘对表面反光强度有一定要求，强度太低会导致丟齿。

图片来源：网友老师

5）双码盘共用一个光编编码器，拆下线圈之后可以看到编码器PCBA。编码器PCB上有两个光编和线圈弹片（右下方的3个元件），3.3V供电。

图片来源：网友老师

2）楔形棱镜

楔形棱镜底面是平的，顶面呈斜切的形状。

可以看到，楔形棱镜边缘也都做了涂黑处理，用于消除边缘玻璃与金属之间的反射光。

图片来源：网友老师

3）直角棱镜

直角棱镜的一个角约52°左右：

图片来源：网友老师

9. 介绍和拆机视频

2025.1.19，雪岭分享了Mid-360的解读和拆解视频，请参考。

说明：由于视频制作时间较早，部分信息未必准确，请以本文为准。

03

Mid-360产品特点和实测性能

1. 非重复扫描模式

通常的激光雷达在每个扫描帧中获取的点云位置几乎相同，如果使用视场覆盖率来表达，这些激光雷达每一帧的视场覆盖均相同，如下图的虚线所示。

然而，Mid-360通过在每个扫描帧中略微改变2个棱镜以及机身之间的角度关系，使得每一帧都能够获取不同位置的点云数据。随着时间的推移，点云的视场覆盖率会逐渐增加，如下实线所示：

非重复扫描模式下的角分辨率：

例如，在非重复扫描模式下，Mid-360输出的点云累积之后，点云密度越来越高：

图片来源：https://arxiv.org/abs/2006.11034

2. 盲区小

Mid-360 最小距离探测距离低至10厘米，如下是不同距离的点云展示。

3. 抗干扰

雷达之间的对射以及户外复杂光环境容易带来信号干扰，这将导致激光雷达出现点云噪点。

Mid-360引入了抗干扰的设计，即便在室内多台激光雷达信号混行的环境中，仍能保证互不干扰。

同时，Mid-360 能抵抗 100Klux 阳光直射，在室外强光环境下的性能与室内一样出色。

4. 检测性能

对于小目标的探测：

对于人的探测：

对于黑衣人的探测效果：

以及其他场景的检测效果：

04

结语

最近禾赛和速腾均发布了面向机器人场景的短距360°激光雷达，和MID-360的系统方案和性能指标对比如下：

（部分指标待有公开信息之后再补充）

随着这两年激光雷达产品在市场上爆发式增长，技术迭代速度也非常快，新产品推陈出新，令人目不暇接。

据了解，览沃的下一代更强性能的产品正在开发中，相信伴随着具身智能的浪潮，未来会看到来自览沃更多的激光雷达爆品。

最后：

☝ 如果您对Mid-360产品设计有不同见解，或者使用产品过程中遇到了任何问题，欢迎私信雪岭，邀请加入“Mid-360技术交流群”。群内不仅有览沃原厂的技术专家，还有众多其他各领域的激光雷达软件和硬件资深老师，相信一定能够有所帮助。

☝ 我们下期会分析另一个机器人领域的大网红——宇树科技，及其自研的激光雷达。尝试看一下从头部专业机器人公司的视角，对激光雷达有哪些独到的理解。

（如果您刚好熟悉宇树科技及其产品，欢迎私信雪岭，一起聊聊）

本文内容仅代表个人观点，和真实情况有可能有偏差，仅供参考。如需要，欢迎添加“雪岭飞花”微信（maxhnnl）进一步交流，感谢。

我是雪岭飞花，汽车行业24年开发经验，自动驾驶行业发展的见证者和参与者，自动驾驶感知和控制系统资深专家。

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雪岭 · 大疆览沃Mid-360激光雷达深度拆解报告