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激光雷达传感技术的工作原理和特点

2020年07月13日 11:00 次阅读

  激光雷达传感技术的工作原理

  激光雷达的工作原理与雷达非常相近,以激光作为信号源,由激光器发射出的脉冲激光,打到地面的树木,道路,桥梁和建筑物上引起散射,一部分光波会反射到激光雷达的接收器上,根据激光测距原理计算,就得到从激光雷达到目标点的距离。

  脉冲激光不断地扫描目标物,就可以得到目标物上全部目标点的数据,用此数据进行成像处理后,就可得到精确的三维立体图像。也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。

  LiDAR系统一般包括;激光源或其它发射器,灵敏的光电探测器或其它接收器,同步和数据处理电子系统,运动控制设备或微机电系统(MEMS)扫描镜(二选一)。均是基于精确的激光扫描组件并可用于创建3D地图或收集近距离数据。

  民用和商业应用中,保证用眼安全的激光器在高性能紧凑型LiDAR中越来越受欢迎。在用眼安全的波长范围内,当在地形测绘和避障中探测固体时,通常需要约红外激光器发射1.5m的波长。

  

  激光雷达传感技术的特点

  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。

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