干貨 | 激光雷達工作原理、技術(shù)特點淺析

隨著自動駕駛行業(yè)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)參與其中，相關(guān)傳感器的生產(chǎn)商加大投入研發(fā)，提供更符合市場需求的產(chǎn)品。激光雷達正是自動駕駛中至關(guān)重要的傳感器，從一開始的單線發(fā)展到了128線，掃描方式不再局限于機械式掃描，其體積也變得越來越小。

工作原理

激光雷達（LiDAR）是一種用于精確偵測三維位置信息的傳感器。激光雷達好比人類的眼睛，可以確定物體的位置、大小、外部形貌甚至材質(zhì)。它由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)和信息處理三部分組成。

其工作原理是向目標發(fā)射探測信號（激光束），然后將接收到的從目標反射回來的信號（目標回波）與發(fā)射信號進行比較。作適當處理后，就可獲得目標的有關(guān)信息，如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)甚至形狀等參數(shù)，從而對目標進行探測、跟蹤和識別。

技術(shù)特點

傳統(tǒng)的雷達是以微波和毫米波波段的電磁波為載波的雷達。激光雷達則是以激光作為載波，可以用振幅、頻率和相位來搭載信息作為載體。因此，激光雷達有以下優(yōu)于微波及毫米波的一些特點：

1、極高的分辨率

激光雷達工作于光學(xué)波段，頻率比微波高2～3個數(shù)量級以上，因此，與微波雷達相比，激光雷達具有很高的距離分辨率、角分辨率和速度分辨率；

2、高抗干擾能力

激光波長短，可發(fā)射發(fā)散角非常小的激光束，多路徑效應(yīng)?。ú粫裎⒉ɑ蛘吆撩撞ㄒ粯赢a(chǎn)生多徑效應(yīng)），可探測低空或超低空目標；

3、豐富的信息量

可直接獲取目標的距離、角度、反射強度、速度等信息，生成目標多維度圖像；

4、不受光線影響

不受光線影響，激光掃描儀可全天候進行偵測任務(wù)。它只需發(fā)射自己的激光束，通過探測發(fā)射激光束的回波信號來獲取目標信息。

具體類別

目前，激光雷達的種類很多，大致可以用以下七種方式分類：

激光波段：

紫外激光雷達

紅外激光雷達

可見激光雷達

激光介質(zhì)：

氣體激光雷達

固體激光雷達

半導(dǎo)體激光雷達

二極管激光泵浦固體激光雷達

激光發(fā)射波形：

有脈沖激光雷達

連續(xù)波激光雷達

混合型激光雷達

顯示方式：

有模擬或數(shù)字顯示激光雷達

成像激光雷達

運載平臺：

有地基固定式激光雷達

車載激光雷達

機載激光雷達

船載激光雷達

星載激光雷達

彈載激光雷達

手持式激光雷達

功能：

有激光測距雷達

激光測速雷達

激光測角雷達

跟蹤雷達

激光成像雷達

激光目標指示器

生物激光雷達

用途：

激光測距儀

靶場激光雷達

火控激光雷達

跟蹤識別激光雷達

多功能戰(zhàn)術(shù)激光雷達

偵毒激光雷達

導(dǎo)航激光雷達

氣象激光雷達

偵毒和大氣監(jiān)測激光雷達