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激光雷达的作用

是能测量目标位置(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。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。由于飞行作业是激光雷达航测成图的道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定“规范”的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为。无人驾驶是近几年非常热门一门技术，目前，无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。

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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。光学相控阵一般都是通过电信号对其相位进行严格的控制实现光束指向扫描，因此也可以称为电子扫描技术。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独立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定位置。

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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：受自动驾驶技术及法规等影响，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。LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展，源自1970年，美国航天局（NASA）的研发。

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。而机器人领域的激光雷达相对来说售价更低，国内思岚科技及玩智商等企业已低至上百元。

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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机载海洋激光雷达

传统的水中目标探测装置是声纳。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。但它体积很大，重量一般在600公斤以上，有的甚至达几十吨重。3、视场角视场角=激光束的扫描角，指激光束通过扫描装置所能达到的角度范围，而有效视场角一般还会与实际作业时的航高、有效测量距离有关。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备，通过发射大功率窄脉冲激光，探测海面下目标并进行分类，既简便，精度又高。

迄今，机载海洋激光雷达已发展了三代产品。20世纪90年代研制成功的第三代系统以第二代系统为基础，增加了GPS定位和定高功能，系统与自动导航仪接口，实现了航线和高度的自动控制。

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