激光雷達的工作原理

對人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測物體。能探測的對象：白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同，車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測：光束無法探測到被遮擋的物體。 ↑激光雷達LiDAR示意圖 車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間（Time of Flight，縮寫為TOF）測量方法。激光測距它的原理與無線電雷達相同，將激光對準目標發(fā)射出去后，測量它的往返時間，再乘以光速即得到往返距離。但要知道光速是每秒30萬公里。要區(qū)分目標厘米級別的距離，那對傳輸時間測量分辨率必須做到1納秒。要如此的測量時間，因此對應的測量系統(tǒng)的成本就很難降到很低，需要使用巧妙的方法降低測量難度。 是不是覺得很高深難懂？我們直接看動畫吧。 ↑激光雷達LiDAR工作原理 通過旋轉的機械鏡面測量激光發(fā)出和收到回波的時間差，從而確定目標的方位和距離。

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激光雷達的工作原理與雷達非常相近，以激光作為信號源，由激光器發(fā)射出的脈沖激光，打到地面的樹木、道路、橋梁和建筑物上，引起散射，一部分光波會反射到激光雷達的上，根據(jù)激光測距原理計算，就得到從激光雷達到目標點的距離，脈沖激光不斷地掃描目標物，就可以得到目標物上全部目標點的數(shù)據(jù)，用此數(shù)據(jù)進行成像處理后，就可得到的三維立體圖像。激光雷達基本的工作原理與無線電雷達沒有區(qū)別，即由雷達發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個信號，經(jīng)目標反射后被接收系統(tǒng)收集，通過測量反射光的運行時間而確定目標的距離。隨后再用飛行時間（ToF）方法接收相關數(shù)據(jù)并繪制出激光雷達周圍的目標。至于目標的徑向速度，可以由反射光的多普勒頻移來確定，也可以測量兩個或多個距離，并計算其變化率而求得速度，這是、也是直接探測型雷達的基本工作原理。

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激光雷達的主要性能指標

4、FOV(垂直 水平)：

水平分辨率可以做得很高。一般可以做到0.01度級別。

垂直分辨率為0.1~1度的級別。

5、出點數(shù)：

每秒激光雷達發(fā)射的激光點數(shù)。激光雷達的點數(shù)一般從幾萬點至幾十萬點每秒左右。

6、線束：

常見的激光雷達的線束有：16線、32線、64線等。多線激光雷達，就是通過多個激光，通過電機的旋轉形成多條線束的掃描。理論上講，線束越多、越密，對環(huán)境描述就更加充分。

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激光成像雷達又是如何將被探測對象顯示給觀察者的呢

下面簡略地介紹它們的工作原理：

就的激光成像雷達而言，首先，

激光器發(fā)射具有一定峰值功率的光脈沖，通過一個掃描光學系統(tǒng)，這個光學系統(tǒng)一方面能對激光光束準直，也就是把光源發(fā)射的激光的束散角按要求修正成需要的光束形狀，而且在一定空間范圍內按一定規(guī)律掃描。掃描器每掃到一定位置，就發(fā)射光脈沖，并幾乎同時接收目標返回的回波脈沖。每個回波脈沖應該攜帶了目標的信息，例如，對靜止的目標，攜帶的目標被照射點的距離信息，還有就是由目標反射特性等因素決定的反映在回波強度上的目標信息。此外，毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強，相比于激光雷達是一大優(yōu)勢。如果是運動目標，還可以提取目標的運動速度等信息。目標的方位信息是由掃描器的瞬時位置決定的。

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