MIT разработала lidar-чип без движущихся частей и с широким обзором для беспилотных авто

قدّم مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في 22 يوليو 2026 تصميماً لجهاز lidar على شريحة يوفر مجال رؤية أوسع وأكثر وضوحاً دون أي جزء متحرك — وذلك بفضل هوائيات ذات أشكال مختلفة متراصة بجوار بعضها البعض دون تداخل متبادل.

ما هي مشكلة أجهزة lidar على الشريحة

يقيس جهاز lidar (اكتشاف الضوء وتحديد المدى) المسافة عبر إرسال نبضات ليزرية وقياس زمن عودتها — وبهذه الطريقة يتم بناء خريطة ثلاثية الأبعاد للفضاء. الصعوبة الرئيسية في نقل هذا المستشعر إلى شريحة هي ضيق المساحة على الشريحة نفسها: فكلما اقتربت الهوائيات التي تُصدر وتستقبل الضوء من بعضها، زاد تشويهها لإشارات الهوائيات المجاورة. تغلّب مهندسو MIT على ذلك بجعل الهوائيات المتجاورة ذات أشكال مختلفة: فبسبب اختلاف الهندسة الشكلية، تتوقف عن "التقاط" وخلط إشعاع بعضها البعض. ووفقاً لمعهد MIT، أدى هذا النهج في الاختبارات إلى خفض حاد في التداخل المتبادل مع الحفاظ في الوقت نفسه على شعاع واحد ضيق ودقيق.

تحل أجهزة lidar الميكانيكية التقليدية المشكلة نفسها بالقوة الغاشمة — عبر مرايا دوارة ومحركات تقوم بمسح الفضاء فعلياً. هذه الماسحات ضخمة وباهظة الثمن وتتآكل مع الوقت. نقل كل البصريات إلى شريحة يزيل الأجزاء المتحركة، لكنه يصطدم تماماً بمشكلة التداخل بين الهوائيات المتقاربة — وهذا بالضبط ما يعالجه العمل الجديد لمعهد MIT.

كيف يتم توجيه الشعاع دون محركات

توجّه شريحة MIT الشعاع عبر الإلكترونيات لا الميكانيكا. المبدأ قريب من مصفوفة الهوائيات ذات الطور (phased array) المستخدمة في الرادارات: يتم ضبط طور الإشارة في كل هوائي بحيث يتجه الشعاع الإجمالي نحو الاتجاه المطلوب، ويمكن "تحريكه" عبر القطاع دون أي عنصر متحرك واحد. ولهذا السبب بالتحديد يُعد من الضروري ألا تتداخل الهوائيات المتجاورة مع بعضها البعض — وإلا فإن الشعاع يفقد وضوحه ودقته. تتيح الهوائيات ذات الأشكال المختلفة حزم أجهزة الإصدار بشكل أكثر كثافة مع الحفاظ في الوقت نفسه على شعاع واحد واضح عبر مجال رؤية واسع.

• المطوّر — مهندسو MIT
• صفر أجزاء متحركة: يتم توجيه الشعاع بالإلكترونيات لا بالمرايا
• هوائيات ذات أشكال مختلفة متراصة دون تشويه متبادل للإشارة
• في الاختبارات — انخفاض حاد في التداخل مع الحفاظ على شعاع واحد دقيق
• الهدف من التطبيق — مستشعرات للسيارات ذاتية القيادة

يمكن وضع هوائيات ذات أشكال مختلفة قريبة جداً من بعضها البعض دون "خلط"

إشارات الهوائيات المجاورة — هكذا يصف مهندسو MIT جوهر تطويرهم.

ماذا يقدّم هذا للسيارات ذاتية القيادة

يُعد مجال الرؤية الأوسع بنفس الدقة معلمة حاسمة للمركبات ذاتية القيادة. يبني جهاز lidar خريطة ثلاثية الأبعاد حول السيارة، وكلما اتسع القطاع الخالي من النقاط العمياء، كلما لاحظ النظام العقبات مبكراً واتخذ قرارات أكثر أماناً أثناء السرعة. يفرض مجال الرؤية الضيق تركيب عدة مستشعرات على محيط هيكل السيارة أو إضافة أجزاء ميكانيكية — وهو ما يعني تكلفة إضافية ونقاط فشل إضافية.

كما أن التصميم بالحالة الصلبة الخالي من الأجزاء المتحركة أرخص وأكثر موثوقية. فلا يوجد فيه فعلياً ما يمكن أن يتعطل، والإنتاج الضخم للشرائح أرخص من حيث المبدأ من تجميع البصريات الميكانيكية الدقيقة. وبالنسبة لمصنّعي السيارات، يمثل هذا طريقاً نحو أجهزة lidar يمكن تركيبها في الطرازات ذات الإنتاج الضخم، لا في النماذج الأولية البحثية الباهظة فقط.

ماذا يعني هذا

يزيل عمل معهد MIT دفعة واحدة قيدين من قيود أجهزة lidar بالحالة الصلبة — مجال الرؤية الضيق والتداخل بين الهوائيات على الشريحة. وإذا أمكن توسيع نطاق هذا النهج ليصل إلى الإنتاج الضخم، فستحصل السيارات ذاتية القيادة على "رؤية" أوسع وأوضح وأرخص للطريق دون ميكانيكا هشة. وهذه خطوة أخرى نحو أن يتوقف جهاز lidar الموثوق عن كونه امتيازاً حصرياً للمركبات البحثية الباهظة الثمن.