无人驾驶与激光雷达

无人驾驶汽车，即智能驾驶汽车是一种自动化载具，能够部分或者全方面代替驾驶员进行驾驶行为，无人驾驶汽车是智能汽车发展的较高形态。无人驾驶由传感器、控制器、执行器组成，对应感知、决策、执行三大功能模块。

无人驾驶的产业链包括：1）硬件组件。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。激光雷达、摄像头等各类传感器、集成计算处理平台以及发动机、车身、集成控制总线等传统汽车组件；2）软件组件。无人驾驶操作系统（包括感知、规划、控制以及汽车互联、数据平台接口等），高精度地图数据等；3）整车制造；4）运营服务。

目前，激光雷达在无人驾驶技术中的应用，一是对车辆周围环境进行3D建模，获得环境的深度信息，识别障碍物，基建可行驶区域。激光雷达的种类激光***频移雷达：它是利用***效应原理，利用频率计测定频移来达到测量目的的。随着无人驾驶技术的进一步普及和应用，带动无人驾驶产业链发展，激光雷达作为无人驾驶中的主流传感器受益明确。3D激光雷达是无人驾驶的核心技术之一，被视为现阶段实现无人驾驶有效的路径。上市公司中，万集科技正在开展车载3D激光雷达技术和相关产品的研发；中海达着手研究并开发适用于无人驾驶领域的高精度导航地图、激光雷达等产品，产业前景可期。

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。

激光雷达的参数指标

测量距离、测量精度、测量速率、角度分辨率是决定三维激光雷达性能的几个重要指标。

例如，在无人驾驶汽车这个应用领域，对激光雷达的探测距离是有要求的。比如说高速公路上要能够检测到前方车辆，还有在十字路口上，要能够观测马路对面的汽车。

有趣的是，精度不是越高越好。激光测速它也是基***原理的一种激光测速方法，用得较多的是激光***流速计(见激光流量计)，它可以测量风洞气流速度、流速、飞行器喷射气流流速、大气风速和化学反应中粒子的大小及汇聚速度等。激光雷达获取的的数据可以进行障碍物识别、动态物体检测及***，如果精度太差就无法达到以上目的；但是，精度太好也有问题，高精度对激光雷达的硬件提出很大的要求，计算量会非常大，成本也会非常高。所以精度应该是适中就好。

还有一点不能忽视的是角分辨率，角分辨率决定打出去后的两个激光点之间的距离。单点测距精度达到后，如果打到物体表面两点间距离（点位）太远，测距精度也就失去意义了。

侦察用成像激光雷达

激光雷达分辨率高，可以采集三维数据，如方位角-俯仰角-距离、距离-速度-强度，并将数据以图像的形式显示，获得辐射几何分布图像、距离选通图像、速度图像等，有潜力成为重要的侦察手段。

美国雷锡昂公司研制的ILR100激光雷达，安装在高的性能飞机和无人机上，在待侦察地区的上空以120～460m的高度飞行，用GaAs激光进行行扫描。获得的影像可实时显示在飞机上的阴极射线管显示器上，或通过数据链路发送至地面站。