干货 | 激光雷达工作原理、技术特点浅析

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：

紫外激光雷达

红外激光雷达

可见激光雷达

激光介质：

气体激光雷达

固体激光雷达

半导体激光雷达

二极管激光泵浦固体激光雷达

激光发射波形：

有脉冲激光雷达

连续波激光雷达

混合型激光雷达

显示方式：

有模拟或数字显示激光雷达

成像激光雷达

运载平台：

有地基固定式激光雷达

车载激光雷达

机载激光雷达

船载激光雷达

星载激光雷达

弹载激光雷达

手持式激光雷达

功能：

有激光测距雷达

激光测速雷达

激光测角雷达

跟踪雷达

激光成像雷达

激光目标指示器

生物激光雷达

用途：

激光测距仪

靶场激光雷达

火控激光雷达

跟踪识别激光雷达

多功能战术激光雷达

侦毒激光雷达

导航激光雷达

气象激光雷达

侦毒和大气监测激光雷达