一文了解无人驾驶之激光雷达

由 cathy 提交于周一, 29 七月 2019 - 14:14

随着自动驾驶行业的发展，越来越多的企业参与其中，相关传感器的生产商加大投入研发，提供更符合市场需求的产品。激光雷达正是自动驾驶中至关重要的传感器，从一开始的单线发展到了128线，扫描方式不再局限于机械式扫描，其体积也变得越来越小。

工作原理

激光雷达（LiDAR）是一种用于精确侦测三维位置信息的传感器。激光雷达好比人类的眼睛，可以确定物体的位置、大小、外部形貌甚至材质。它由发射系统、接收系统和信息处理三部分组成。

其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较。作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。

技术特点

传统的雷达是以微波和毫米波波段的电磁波为载波的雷达。激光雷达则是以激光作为载波，可以用振幅、频率和相位来搭载信息作为载体。因此，激光雷达有以下优于微波及毫米波的一些特点：

1、极高的分辨率

激光雷达工作于光学波段，频率比微波高2～3个数量级以上，因此，与微波雷达相比，激光雷达具有很高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率；

2、高抗干扰能力

激光波长短，可发射发散角非常小的激光束，多路径效应小（不会像微波或者毫米波一样产生多径效应），可探测低空或超低空目标；

3、丰富的信息量

可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息，生成目标多维度图像；

4、不受光线影响

不受光线影响，激光扫描仪可全天候进行侦测任务。它只需发射自己的激光束，通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。

具体类别

目前，激光雷达的种类很多，大致可以用以下七种方式分类：

激光波段：
<ul>
<li>
紫外激光雷达
</li>
<li>
红外激光雷达
</li>
<li>
可见激光雷达
</li>
</ul>

激光介质：
<ul>
<li>
气体激光雷达
</li>
<li>
固体激光雷达
</li>
<li>
半导体激光雷达
</li>
<li>
二极管激光泵浦固体激光雷达
</li>
</ul>

激光发射波形：
<ul>
<li>
有脉冲激光雷达
</li>
<li>
连续波激光雷达
</li>
<li>
混合型激光雷达
</li>
</ul>

显示方式：
<ul>
<li>
有模拟或数字显示激光雷达
</li>
<li>
成像激光雷达
</li>
</ul>

运载平台：
<ul>
<li>
有地基固定式激光雷达
</li>
<li>
车载激光雷达
</li>
<li>
机载激光雷达
</li>
<li>
船载激光雷达
</li>
<li>
星载激光雷达
</li>
<li>
弹载激光雷达
</li>
<li>
手持式激光雷达
</li>
</ul>

功能：
<ul>
<li>
有激光测距雷达
</li>
<li>
激光测速雷达
</li>
<li>
激光测角雷达
</li>
<li>
跟踪雷达
</li>
<li>
激光成像雷达
</li>
<li>
激光目标指示器
</li>
<li>
生物激光雷达
</li>
</ul>

用途：
<ul>
<li>
激光测距仪
</li>
<li>
靶场激光雷达
</li>
<li>
火控激光雷达
</li>
<li>
跟踪识别激光雷达
</li>
<li>
多功能战术激光雷达
</li>
<li>
侦毒激光雷达
</li>
<li>
导航激光雷达
</li>
<li>
气象激光雷达
</li>
<li>
侦毒和大气监测激光雷达
</li>
</ul>

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