激光雷达的工作原理

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，就可得到的三维立体图像。激光雷达基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度，可以由反射光的***频移来确定，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。

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激光雷达的测量特性

激光雷达是由微波雷达发展而来的，它们都是向du目标发射探测信号，然后zhi通过测量反射信号的到达dao时间、波束的指向、频率变化等参数来确定目标的距离、方位和速度。只是激光雷达利用激光束来工作，波长比微波要短得多，只有0.4～0.75微米。

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激光雷达的主要性能指标

1.安全等级：

激光雷达的安全等级是否满足Class1，对人眼无害。需要考虑特定波长的激光产品在完全工作时间内的激光输出功率，即激光辐射的安全性是波长、输出功率，和激光辐射时间的综合作用的结果。

2.输出参数：

目标的位置(三维)、速度(三维)、方向、时间戳(某些激光雷达有)等。

3.激光发射方式(机械/固态)：

传统的采用机械旋转的结构，机械旋转容易导致磨损使得激光雷达的使用寿命有限。固态激光雷达主要由三类-Flash 、MEMS、相控阵。Flash 激光雷达只要有光源，就能用脉冲一次覆盖整个视场。随后再用飞行时间（ToF）方法接收相关数据并绘制出激光雷达周围的目标。MEMS激光雷达其结构相当简单，只要一束激光和一块反光镜。具体来说，激光射向这块类似陀螺一样旋转的反光镜就行，反光镜通过转动，可以实现对激光方向的控制。相控阵激光雷达利用***天线同步形成的微阵列，相控阵可以向任何方向发送无线电波，完全省略了“旋转”这一步骤，只需控制每个天线发送信号间的时机或阵列，就能控制信号射向特***置。

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2018-2019年中国车载激光雷达行业市场发展概况

据立木信息咨询发布的《中国车载激光雷达市场预测及战略研究报告（2019版）》显示：受自动驾驶技术及***等影响，目前自动驾驶公司对激光雷达的需求还比较小，成熟的激光雷达公司主要还是国外企业，比如Valeo、Quanergy等。自动驾驶测试原型车搭载激光雷达主要厂商是Velodyne、Ibeo、Luminar、Valeo、SICK等。

国内激光雷达公司，在成立时间以及技术上与国外主流激光雷达厂商存在一定差距。目前国内激光雷达产品市场应用，主要集中在无人驾驶配送车（京东和菜鸟）及自动驾驶测试车方面（北京联合大学、Moovita无人车），其中在百度Apollo 2.5硬件方案中，百度推出其与禾赛科技联合开发的“激光雷达 摄像头”一体化传感器Pandora。

未来激光雷达向着小型化、固态化、低成本发展。其中，固态激光雷达无需旋转部件，因而体积更小，方便集成在车身内部，并且系统可靠性提升，成本也可大幅降低，因此激光雷达固态化是必然发展趋势。

多数主流激光雷达厂家都计划在2020年左右推出固态雷达，在技术选择方面主要是MEMS、OPA、Flash等。

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