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发布时间:2021-11-20 19:55:00 作者:北京北醒
激光雷达的工作原理
激光雷达的工作原理与雷达非常相近,以激光作为信号源,由激光器发射出的脉冲激光,打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上,引起散射,一部分光波会反射到激光雷达的上,根据激光测距原理计算,就得到从激光雷达到目标点的距离,脉冲激光不断地扫描目标物,就可以得到目标物上全部目标点的数据,用此数据进行成像处理后,就可得到的三维立体图像。激光雷达基本的工作原理与无线电雷达没有区别,即由雷达发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。未来激光雷达将朝着固态化、小型化、低成本化的趋势发展,只有这样低成本的激光雷达,我们才能更早的普及自动驾驶汽车。至于目标的径向速度,可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。
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激光雷达的用途
激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。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。广大用户急需低成本、高密集、快速度、数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。
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激光雷达分类
一般来说,按照现代的激光雷达的概念,常分为以下几种:
1、按激光波段分,有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达。
2、按激光介质分,有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵浦固体激光雷达等。
3、按激光发射波形分,有脉冲激光雷达、连续波激光雷达和混合型激光雷达等。
4、按显示方式分,有模拟或数字显示激光雷达和成像激光雷达。
5、按运载平台分,有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。
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激光雷达未来发展方向
未来通过半导体技术代替原来的机械旋转部件和光学组件将是业界主流。在绕开基础的同时可以大幅降低激光雷达的成本。其中高的性能长距离激光雷达将专注于基于半导体的微机械镜头控制激光发射光束的扫描。而中距离低成本方案则朝向固态Flash激光雷达的方向发展。之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Baltsavias-1999)。接收部分为半导体光学探测阵列。通过类似摄像头的接收点整,在采集图像的同时记录目标的距离信息。
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