激光雷达的工作原理

对人畜无害的红外光束Light Pluses发射、反射和接收来探测物体。能探测的对象：白天或黑夜下的特定物体与车之间的距离。甚至由于反射度的不同，车道线和路面也是可以区分开来的。哪些物体无法探测：光束无法探测到被遮挡的物体。 ↑激光雷达LiDAR示意图 车用激光雷达工作原理就是蝙蝠测距用的回波时间（Time of Flight，缩写为TOF）测量方法。但要知道光速是每秒30万公里。要区分目标厘米级别的距离，那对传输时间测量分辨率必须做到1纳秒。要如此的测量时间，因此对应的测量系统的成本就很难降到很低，需要使用巧妙的方法降低测量难度。激光本身具有非常的测距能力，其测距精度可达几个厘米，而LIDAR系统的度除了激光本身因素，还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。 是不是觉得很高深难懂？我们直接看动画吧。 ↑激光雷达LiDAR工作原理 通过旋转的机械镜面测量激光发出和收到回波的时间差，从而确定目标的方位和距离。

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激光雷达的应用领域

激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统，其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达，把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能准确测量目标位置（距离和角度）、运动状态（速度、振动和姿态）和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。那么激光雷达具体应用到哪些领域呢？激光雷达再3D打印上的应用有哪些近年来，3D打印备受关注，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。下面将作详细讲解！

激光雷达助力机器人行走

激光雷达凭借激光良好的指向性和高度聚焦性，已经成为移动机器人的核心传感器，同时它也是目前可靠、稳定的***技术。解决了机器人行走的问题，知道如何路径规划，以及避障的功能。目前，激光雷达的市场份额大多被诸如美国Velodyne、美国Quanergy、德国SICK、日本HOKUYO等国外企业占据，售价十分昂贵，多用于地图、安保及无人驾驶。为了降低成本，顺着“弱硬件+强算法”的思路，Quanery用固态图像传感器替代360 度旋转的摄像头和激光测距器，成本将降到 1000 美元一套左右。MEMS技术比较成熟，缺点是存在激光的反射，反射过程中激光会有较大损失，导致回波信噪比偏低。国内SLAMTEC结合激光三角测距技术与高速视觉采集处理机构，推出了售价仅千元的低成本激光雷达。

激光雷达在无人车市场的应用

近几年，无人驾驶汽车市场发展火热，谷歌之后，百度、Uber等主流无人驾驶汽车研发团队都在使用激光雷达作为传感器之一，与图像识别等技术搭配使用，使汽车实现对路况的判断。

传统的汽车厂商也纷纷开始研发无人驾驶汽车，包括大众、日产、丰田等公司都在研发和测试无人驾驶汽车技术，他们也都采用了激光雷达。

激光雷达的特点

1、具有极高的分辨率

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，激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率；

2、抗干扰能力强

激光波长短，可发射发散角非常小（μrad量级）的激光束，多路径效应小（不会形成定向发射，与微波或者毫米波产生多路径效应），可探测低空/超低空目标；

3、获取的信息量丰富

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、可全天时工作

激光主动探测，不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性。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。