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激光雷达的方法及步骤

1.激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。安全等级：激光雷达的安全等级是否满足Class1，对人眼无害。

2.用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动遥感设备。激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的***探测方式。由发射系统、接收系统 、信息处理等部分组成。发射系统是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法按照探测的原理不同可以分为米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射、荧光、多普勒等激光雷达。激光雷达的应用领域激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统，其原理和构造与激光测距仪极为相似。

3.激光本身具有非常的测距能力，其测距精度可达几个厘米，而LIDAR系统的度除了激光本身因素，还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展，通过LIDAR从移动平台上获得的数据已经成为可能并被广泛应用。接收机采用各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。

4.通过激光雷达获取到三维点去数据后。进行点云分离，然后进行聚类，一般都是通过计算相邻两个激光点间的距离来决定是否属于同一类。聚类完之后进行障碍物识别。识别也障碍物之后，进行前后两频对比，可以识别是静态障碍物还是动态障碍物。动态障碍物也可以计算出运动速度等。氦、离子、镉等气体激光器工作于连续输出状态，用于相位式激光测距。结合无人驾驶汽车当前的位置信息，计算出避障所需的安全距离，达到壁障功能。

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激光雷达的主要性能指标

1、波长：

目前市场上激光雷达的波长是905nm和1550 nm。

1550nm的LiDAR传感器可以以更高的功率运行，以提高探测范围，同时对于雨雾的穿透力更强。而905nm的主要优点是……相对来讲比较便宜。

2、扫描频率：

一秒内进行多少次测距输出。

较高的扫描频率可以确保安装激光雷达的机器人实现较快速度的运动，并且保证地图构建的质量。

但要提高扫描频率并不只是简单的加速激光雷达内部扫描电机旋转这么简单，对应的需要提高测距采样率。否则当采样频率固定的情况下，更快的扫描速度只会降低角分辨率。

3、测量距离：

激光雷达所标称的距离大多以90%反光率的漫反射物体（如白纸）作为测试基准。激光雷达的测距与目标的反射率相关。目标的反射率越高则测量的距离越远，目标的反射率越低则测量的距离越近。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。因此在查看激光雷达的探测距离时要知道该测量距离是目标反射率为多少时的探测距离。

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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。激光可被压缩成极短的超短脉冲，脉宽已达到秒量级，能产生短至4。

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。1、角分辨率，也就是测角精度角分辨率是扫描仪分辨目标的能力，测角分辨率越小，则表明能够分辨的目标越小，这样测量出的点云数据就越细腻。

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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激光雷达是如何成像的？

“盲人摸象”走完首步，我们已经成功的找到了“大象”的位置和距离，下一步我们该如何知道“大象”的样子呢？这就是激光雷达的成像过程要解决的问题。简单的理解，激光雷达三维成像其实就是在测出目标各点距离的基础上，同时获得每个点与雷达之间的水平角和俯仰角，这样我们就得到目标三维信息了。按照目标各点三维信息的获取方式，激光成像体制主要有扫描式激光成像和面阵式激光成像。因为激光波长极短，在目标相对雷达运动时，频移现象将特别显著，故能百测定目标的运动情况。