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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。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。

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简单来说激光雷达主要是通过发射激光束来探测周遭环境，车载激光雷达普遍采用多个激光和，建立三维点云图，从而达到实时环境感知的目的。

激光雷达的优势在于其探测范围更广，探测精度更高。但是，激光雷达的缺点也很明显：在雨雪雾等***天气下性能较差;采集的数据量过大;十分昂贵。

技术上来讲，目前传统激光雷达技术已经很成熟，而固态激光雷达和混合固态激光雷达尚处于起步阶段，因此各企业当前在自动驾驶汽车使用的激光雷达，多以机械式激光雷达为主。

而从整个激光雷达行业来看，车载激光雷达产品生产商主要集中在国外，如美国的Velodyne、Quanegy，德国的IBEO，国内近几年也开始出现一些专注于车载激光雷达的企业，以及一些从其他领域转行而来的激光雷达企业，因看中自动驾驶汽车广阔发展前景，纷纷投身车载激光雷达产品的研发，目前来看成果显著。激光测距的方法通常精密测距需要全反射棱镜配合，而房屋量测用的测距仪，直接以光滑的墙面反射测量，主要是因为距离比较近，光反射回来的信号强度够大。

所谓的毫米波雷达，就是指工作频段在毫米波频段的雷达，测距原理跟一般雷达一样，也就是把无线电波（雷达波）发出去，然后接收回波，根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。毫米波雷达就是这个无线电波的频率是毫米波频段。

毫米波雷达从上世纪起就已在汽车中使用，技术相对成熟。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点，且其引导头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。此外，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，相比于激光雷达是一大优势。早在上世纪七十年代，由美国航天局研发，LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术开始了发展，并且速度飞快，约在1995年开始商业化。

毫米波雷达的缺点也十分直观，探测距离受到频段损耗的直接制约（想要探测的远，就必须使用高频段雷达），也无法感知行人，并且对周边所有障碍物无法进行***的建模。

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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。激光雷达获取的的数据可以进行障碍物识别、动态物体检测及定位，如果精度太差就无法达到以上目的；扫描器每扫到一定位置，就发射光脉冲，并几乎同时接收目标返回的回波脉冲。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。