激光雷达的应用有哪些？

智慧交通

随着大城市人口的不断增长，城市的交通也变得更加拥挤，这要求未来的交通更“智慧”。物联网、传感器、人工智能的快速发展让这些变成现实。信息技术、传感技术、通信技术等多种技术在交通领域广泛的应用。

激光雷达在很多地方都有用武之地，例如在毫米波雷达能准确地检测车道级和毫秒级的数据，这种检测是微观的，同时也是实时和准确的，可以用于信号灯控制机即时感应控制、自适应控制和绿波带控制，也是未来实现车联网车路协同的基础。

激光雷达的现状及应用

激光技术从它的问世到现在，虽然时间不长，但是由于它有：高亮度性、高方向性、高单色性和高相干性等几个极有价值的特点，因而在军事、工农业生产、***卫生和科学研究等方面都有广泛的应用。

1. 军事方面的应用

目前，在水的雷探测激光雷达、化学***探测激光雷达、大气监测激光雷达等方面已经有了很大的成就。另外，中国的攻击激光雷达已经相当的***。

2. 测风方面的应用

***测风激光雷达具有高分辨率、高精度、大探测范围、能提供晴空条件下三维风场信息的能力。根据声波的发射和接收方式，声纳可分为主动式和被动式，可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。***测风激光雷达利用光的***效应，测量激光光束在大气中传输及其回波信号的***频移来反演空间风速分布。主要有相干（外差）探测和非相干（直接）探测两种方式。

3. 气象方面的应用

我国已经建立12个沙尘暴长期观测站，初次形成***性的沙尘暴监测网络。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。可以通过***的观测、等的联合研究，查明中国沙尘暴发生的确切源地，科学地分辨气象、气候条件变化等自然因素和沙漠化土地增加等人为因素对沙尘暴的影响，为准确预警、预报沙尘暴，制定全方面的防治计划提供科学依据。

4. ***方面的应用

美国能源部所属的Oak Ridge***实验室开发出一种集成了激光和雷达系统的系统，研究人员希望这种同频连续波激光雷达映射系统，可以从身体上去除坏死的皮肤和肌肉。

5. 水土保持监测中的应用

目前，***由于建设开发的影响，给水土流失治理带来很大的难度，据调查，***每年由于开发建设使水土流失面积达到1.00×104平方千米由以上。由于激光雷达在测量精度上比传统方法测量结果要精细许多，更真实、可信。

激光雷达的原理与结构

与雷达原理相似，激光雷达使用的技术是飞行时间（TOF， Time of Flight）。激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。具体而言，就是根据激光遇到障碍物后的折返时间，计算目标与自己的相对距离。激光光束可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离，这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D环境地图，精度可达到厘米级别，从而提高测量精度。

想象一下，当发出光脉冲时启动秒表，然后当光脉冲返回时停止计时器。通过测量激光的“飞行时间”，并且知道脉冲行进的速度，就可以计算距离。光以每秒30万千米的速度传播，因此需要非常高精度的设备来产生关于距离的数据。