激光雷達的工作原理？ 激光雷達的工作原理是什么？
激光雷達最基本的工作原理與無線電雷達沒有區(qū)別，即由雷達發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個信號,打到地面的樹木、道路、橋梁和建筑物上，引起散射，經(jīng)目標反射后被接收系統(tǒng)收集，通過測量反射光的運行時間而確定目標的距離。
至于目標的徑向速度，可以由反射光的多普勒頻移來確定，也可以測量兩個或多個距離，并計算其變化率而求得速度，這也是直接探測型雷達的基本工作原理。
激光雷達的作用就是精確測量目標的位置（距離與角度）、形狀（大小）及狀態(tài)（速度、姿態(tài)），從而達到探測、識別、跟蹤目標的目的。
激光雷達是一種雷達系統(tǒng)，是一種主動傳感器，所形成的數(shù)據(jù)是點云形式。其工作光譜段在紅外到紫外之間，主要發(fā)射機、接收機、測量控制和電源組成。
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激光雷達分類
一般來說，按照現(xiàn)代的激光雷達的概念，常分為以下幾種:
1、按激光波段分，有紫外激光雷達、可見激光雷達和紅外激光雷達。
2、按激光介質(zhì)分，有氣體激光雷達、固體激光雷達、半導(dǎo)體激光雷達和二極管激光泵浦固體激光雷達等。
3、按激光發(fā)射波形分，有脈沖激光雷達、連續(xù)波激光雷達和混合型激光雷達等。
4、按顯示方式分，有模擬或數(shù)字顯示激光雷達和成像激光雷達。
5、按運載平臺分，有地基固定式激光雷達、車載激光雷達、機載激光雷達、船載激光雷達、星載激光雷達、彈載激光雷達和手持式激光雷達等。
6、按功能分，有激光測距雷達、激光測速雷達、激光測角雷達和跟蹤雷達、激光成像雷達，激光目標指示器和生物激光雷達等。
7、按用途分，有激光測距儀、靶場激光雷達、火控激光雷達、跟蹤識別激光雷達、多功能戰(zhàn)術(shù)激光雷達、偵毒激光雷達、導(dǎo)航激光雷達、氣象激光雷達、偵毒和大氣監(jiān)測激光雷達等。
參考資料來源：百度百科-激光雷達
激光雷達的工作原理與雷達非常相近，以激光作為信號源，由激光器發(fā)射出的脈沖激光，打到地面的樹木，道路，橋梁和建筑物上引起散射，一部分光波會反射到激光雷達的接收器上，根據(jù)激光測距原理計算，就得到從激光雷達到目標點的距離。
脈沖激光不斷地掃描目標物，就可以得到目標物上全部目標點的數(shù)據(jù)，用此數(shù)據(jù)進行成像處理后，就可得到精確的三維立體圖像。也可以測量兩個或多個距離，并計算其變化率而求得速度，這是、也是直接探測型雷達的基本工作原理。
LiDAR系統(tǒng)一般包括；激光源或其它發(fā)射器，靈敏的光電探測器或其它接收器，同步和數(shù)據(jù)處理電子系統(tǒng)，運動控制設(shè)備或微機電系統(tǒng)（MEMS）掃描鏡（二選一）。均是基于精確的激光掃描組件并可用于創(chuàng)建3D地圖或收集近距離數(shù)據(jù)。
民用和商業(yè)應(yīng)用中，保證用眼安全的激光器在高性能緊湊型LiDAR中越來越受歡迎。在用眼安全的波長范圍內(nèi)，當在地形測繪和避障中探測固體時，通常需要約紅外激光器發(fā)射1.5 µm的波長。
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激光雷達按照機械結(jié)構(gòu)可以分為兩種，一種是機械激光雷達，一種是固態(tài)激光雷達。機械激光雷達外表上最大的特點就是有機械旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，也就是自己會轉(zhuǎn)，固態(tài)激光雷達其實還可以細分為 OPA，MEMS，F(xiàn)lash 三種線路，固態(tài)激光雷達結(jié)構(gòu)上最大的特點就是沒有了旋轉(zhuǎn)部件，個頭相對較小。
激光雷達幾個重要的參數(shù)分別為測量距離、角視場、測量精度、測量速率。角視場一般有垂直角視場和水平角視場，角視場決定了“眼睛”的視野有多大。測量精度意味著“眼睛”能看得多清楚，這個精度“夠用”就行，并不需要將地上的沙子、石子也看清。
角分辨率，角分辨率越小相對精度越高，舉個例子，一個角分辨率為 0.4 度的 64 線激光雷達，掃描 50 米外 1.7 米的物體可以產(chǎn)生 5 條線的數(shù)據(jù)，一個角分辨率為 0.33 度的 40 線激光雷達，同樣的物體可以獲得 6 條線的數(shù)據(jù)。
機械式激光雷達將激光線束豎向排列形成一個面，通過械旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動這個面，掃描周圍環(huán)境即可呈現(xiàn)出三維立體圖形。我們常說的 16 線、32 線、64 線就是豎向排列線束的數(shù)量，數(shù)量越多，密度則越大，精度相對就越高，但計算機需要處理的信息量也隨著增大。
因為機械式激光雷達是旋轉(zhuǎn)的，所以水平視角有 360 度，能將周圍一圈都看清楚，旋轉(zhuǎn)速度也影響著掃描頻率。機械激光雷達個頭較大，又有機械旋轉(zhuǎn)部件，所以并不能與我們常見汽車的造型完美融合，只能突兀地放在車頂，看起來并沒有未來的感覺。
固態(tài)激光雷達因為沒有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所以水平視角非常有限，需要在不同方向布置多個固態(tài)激光雷達，優(yōu)點是響應(yīng)速度快，精度較高，而且個頭相對較小，便于藏在車身內(nèi)。
參考資料百度百科--激光雷達
激光雷達工作原理如下：
向目標發(fā)射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發(fā)射信號進行比較,作適當處理后,就可獲得目標的有關(guān)信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而對飛機、導(dǎo)彈等目標進行探測、跟蹤和識別。它由激光發(fā)射機、光學接收機、轉(zhuǎn)臺和信息處理系統(tǒng)等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去，光接收機再把從目標反射回來的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。
激光雷達應(yīng)用分類可以分為：
1、避障雷達
2、化學試劑探測激光雷達
3、機載海洋激光雷達
4、無人駕駛激光雷
激光雷達是向目標發(fā)射激光束信號，接收器根據(jù)接收到的反射信號與發(fā)射信號進行比較進行一定的運算處理后得到目標物體的相關(guān)信息，比如目標距離，目標方向、目標高度、目標速度等。激光本身具有非常精確的測距能力，測距距離精度可達到幾厘米，激光雷達工作原理與船用雷達原理非常接近，它是以激光束作為信號源，發(fā)射到船體上，引起散射，一部分光波會反射回激光雷達接收器，激光雷達不斷發(fā)送脈沖激光進行掃描目標船體，就可以得到船舶上船體的點云數(shù)據(jù)，由此數(shù)據(jù)就可以得到精確的三維立體圖像，基于激光雷達的原理和其特性，現(xiàn)激光雷達技術(shù)已經(jīng)廣泛用在軍事、農(nóng)業(yè)、氣象、醫(yī)療、水土檢測、自動駕駛等領(lǐng)域，作為應(yīng)用場景較為單一的河道內(nèi)檢測船舶的可行性非常高的。
激光雷達檢測船舶超高偏航
該傳感器的點云密度可輕松超過128線激光雷達。面對反射率低至 10% 的物體，探測距離仍可達 320 米，可探測量程極限1000米，角度精度達 0.03°，光束發(fā)散角低至 0.12°（垂直）x 0.02°（水平），在工作時可射出多線激光同時進行高速非重復(fù)掃描，每秒可將多達 240,000 點的點云數(shù)據(jù)分布在約 15 度 FOV 里，僅需 100 ms 視場覆蓋率即可達到 99.8%，點云密度超過市面上主流 128 線機械式激光雷達，傳統(tǒng)的機械激光雷達需要旋轉(zhuǎn)電子元件讓其掃描范圍實現(xiàn)360度覆蓋。激光雷達的獨特設(shè)計不使用此類移動部件，只使用旋轉(zhuǎn)棱鏡，與傳統(tǒng)的機械激光雷達相比，此種設(shè)計使其激光雷達能夠工作得更久、更可靠。下圖為激光雷達掃描圖以及覆蓋率曲線圖。
激光雷達多線掃描
激光雷達覆蓋率曲線圖
激光雷達結(jié)構(gòu)圖
在橋梁防船撞智能預(yù)警系統(tǒng)中，激光雷達技術(shù)可精準檢測船舶的高度，長度、寬度。喜訊科技做了不少的案例工程。
橋梁防碰撞預(yù)警系統(tǒng)具有強大的數(shù)據(jù)處理能力、可對船舶的形態(tài)分析、三維重構(gòu)、噸位計算、多源數(shù)據(jù)的融合輸出船舶流量、航行狀態(tài)的最終結(jié)果，報送給相關(guān)管理部門。
激光雷達在于提供一種新的船舶超高與偏航檢測手段，即可實現(xiàn)超高檢測，同時有能實現(xiàn)偏航預(yù)警，實時性高，誤判率低，檢測精度高。
激光雷達檢測船舶航行狀態(tài)
這個在一般的碩士畢業(yè)大論文里都會論述
激光雷達探測大氣的基本原理即是上述幾種激光與大氣相互作用的機制。激光器產(chǎn)生的激光束經(jīng)光束準直（有的情況下需要擴束）后發(fā)射到大氣中，激光在大氣中傳輸遇到空氣分子、氣溶膠等成分便會發(fā)生散射、吸收等作用。散射中的小部分能量——后向散射光落入接收望遠鏡視場被接收。被接收到的后向散射光傳輸?shù)焦怆娞綔y器（通常為PMT）被轉(zhuǎn)換成電信號（一般為電流信號），實現(xiàn)光-電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)一系列的運算放大，最終被顯示、記錄。對于不同高度的信號，利用激光信號傳輸時間間隔來記錄，光速c已知，便可換算成距離：。如果接收到的是回波點數(shù)，乘以系統(tǒng)距離分辨率即得高度。這樣就獲得了激光雷達P-z數(shù)據(jù)，利用激光雷達方程結(jié)合相關(guān)算法便可反演出相關(guān)大氣特性，如大氣垂直消光廓線、氣體濃度、成分以及溫度廓線等。
簡述激光雷達的結(jié)構(gòu)、原理、分類及特點。
同時，通過對激光束的反射或散射特征進行分析，可以確定目標物體的位置、形狀等信息。三、激光雷達的分類 激光雷達可以按照使用的激光類型、掃描方式、工作原理等多種方式進行分類。以下是常見的分類方式：1、激光類型：根據(jù)激光類型的不同，激光雷達可以分為固體激光雷達和半導(dǎo)體激光雷達。固體激光雷達通常使用...
激光雷達的工作原理是以( )作為信號源,由激光器發(fā)射出的激光束來探測...
激光雷達的工作原理是以激光作為信號源，由激光器發(fā)射出的激光束來探測目標的距離。激光雷達，常被稱為LIDAR（Light Detection and Ranging）或激光測距儀，是一種通過發(fā)射激光束并測量其反射回來的時間來確定目標距離的遙感技術(shù)。這項技術(shù)廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域，包括地形測繪、考古學、地理學、大氣物理學、...
激光雷達的工作原理?
至于目標的徑向速度，可以由反射光的多普勒頻移來確定，也可以測量兩個或多個距離，并計算其變化率而求得速度，這也是直接探測型雷達的基本工作原理。激光雷達的作用就是精確測量目標的位置（距離與角度）、形狀（大小）及狀態(tài)（速度、姿態(tài)），從而達到探測、識別、跟蹤目標的目的。激光雷達是一種雷達系統(tǒng)...
禪思l1激光雷達工作原理
1. 禪思L1激光雷達通過計算激光發(fā)射與反射回來的時間差，精確地確定目標的方位和距離。2. 該激光雷達的工作原理基于激光的特性，如光速發(fā)散角小、能量集中，以及高探測靈敏度和分辨率。3. 激光雷達發(fā)射激光，并測量反射回來的光點位置信息，這些信息形成隱行圓。4. 通過計算這些光點的隱行圓，激光雷達能夠...
激光雷達LIDAR基本工作原理
激光雷達，以其Light Detection and Ranging（LiDAR）的全名，是利用紅外光束探測距離的光學雷達。其工作原理是發(fā)射、反射并接收光束，白天黑夜都能識別特定物體與車之間的距離，區(qū)分車道線和路面。但對遮擋物無能為力。車用LiDAR主要通過回波時間測量（ToF）來測量距離，分析反射光的特性，生成點云，構(gòu)建...
汽車激光雷達有什么用
1.汽車雷達的原理是：雷達設(shè)備發(fā)出電磁波信號后，如果有任何目標物體接觸到雷達信號，就會反射回回波，雷達接收機就會接收到回波信號，回波信號中包含目標的距離、方向和速度信息。天線接收到反射波后，會送到接收設(shè)備進行處理，提取出物體的一些信息，根據(jù)雷達發(fā)射波束測量出目標的角度。2.汽車雷達是針對汽車...
激光雷達和毫米波雷達的區(qū)別介紹
1. 工作原理：激光雷達通過發(fā)射激光脈沖并測量反射光信號來識別和計算目標物體和距離，而毫米波雷達則是通過發(fā)射無線電波，并根據(jù)接收回波與發(fā)送脈沖的時間差來確定物體的距離。2. 探測范圍：激光雷達能夠探測到更遠的距離，有效范圍可達幾百甚至幾千米，適合于遠距離探測。相比之下，毫米波雷達的探測距離...
測距激光雷達的工作原理
激光雷達在測距任務(wù)中，其原理主要依賴于三角測距法、飛行時間法（ToF）和FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）技術(shù)。首先，三角測距法基于光學的反射原理。激光照射物體，反射光經(jīng)過B鏡組和CCD感光元件。利用相似三角形，通過已知的鏡組焦距和CCD位置，通過計算可得到物體距離。然而，對于遠距離物體，由于分辨率降低，更適合短...
激光雷達原理介紹
激光雷達的工作原理主要分為三角法、脈沖法和相干法，本文將專注于脈沖法測距激光雷達的分析。基于脈沖法的激光雷達利用光速進行測距。具體而言，激光發(fā)射器發(fā)射激光脈沖，計時器記錄發(fā)射時間；隨后，脈沖經(jīng)物體反射后由接收器接受，計時器記錄接受時間；通過計算時間差乘上光速，即可得出激光雷達與障礙物之間的...
激光雷達測距原理是什么
激光雷達如何進行測距？激光雷達通過測量發(fā)射激光束和接收反射激光束的往返時間來確定目標物體的距離。激光發(fā)射出去后，當它擊中物體并被反射回激光雷達的接收系統(tǒng)時，系統(tǒng)記錄下從發(fā)射到接收的時間差。這個時間差根據(jù)光速可以被轉(zhuǎn)換為障礙物與激光雷達之間的直線距離。激光雷達有哪些類型？激光雷達根據(jù)是否包含...
相關(guān)評說：
秀洲區(qū)坐標： ______ 雷達的工作原理是通過發(fā)射和接受無線電波來實現(xiàn)對目標的探測,現(xiàn)代雷達可以同時探測目標的距離、方位、高度、速度、形狀和目標類型等等. 雷達的種類繁多,分類的方法也非常復(fù)雜.一般為軍用雷達.通常可以按照雷達的用途分類,如預(yù)...
秀洲區(qū)坐標： ______ 激光雷達描繪周圍環(huán)境幾個主要參數(shù),包括線數(shù)、點密度、水平垂直視角、檢測距離、掃描頻率、精度等.除了位置和距離信息,激光雷達還提供返回所掃描物體的密度信息,后續(xù)算法據(jù)此可以判斷掃描物體的反射率再進行下步處理.通過檢測...
秀洲區(qū)坐標： ______ 按工作方式可分為脈沖激光雷達和連續(xù)波激光雷達; 根據(jù)探測技術(shù)的不同,可以分為直接探測型激光雷達和相干探測型激光雷達; 按應(yīng)用范圍可分為: 靶場測量激光雷達...
秀洲區(qū)坐標： ______ 光學雷達是一種光學遙感技術(shù),它通過向目標照射一束光,通常是一束脈沖激光來測量目標的距離等參數(shù).激光雷達在測繪學、考古學、地理學、地貌、地震、林業(yè)、遙感以及大氣物理等領(lǐng)域都有應(yīng)用,此外,這項技術(shù)還用于機載激光地圖測繪、激光測高、激光雷達等高線繪制等等具體應(yīng)用中.激光雷達對物體距離的測量與通常所說的雷達類似,都是通過測量發(fā)送和接受到的脈沖信號的時間間隔來計算物體的距離.因此,由于原理上的相似性,盡管雷達的準確定義是使用的是微波或無線電波等波長較長的電磁波進行檢測測距的設(shè)備,激光雷達這一術(shù)語仍然被廣泛使用.這是的資料,僅供參考
秀洲區(qū)坐標： ______ 是的,相控陣雷達又稱作相位陣列雷達,是一種以改變雷達波相位來改變波束方向的雷達,因為是以電子方式控制波束而非傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)動天線面方式,故又稱電子掃描雷達.相控陣雷達有相當密集的天線陣列,在傳統(tǒng)雷達天線面的面積上可,...
秀洲區(qū)坐標： ______ (2)隱蔽性好、抗有源干擾能力強激光直線傳播、方向性好、光束非常窄,只有在其傳播路徑上才能接收到,因此敵方截獲非常困難,且激光雷達的發(fā)射系統(tǒng)(發(fā)射望遠鏡)口徑很小,可接收區(qū)域窄,有意發(fā)射的激光干擾信號進入接收機的概率極低;另外,與微波雷達易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同,自然界中能對激光雷達起干擾作用的信號源不多,因此激光雷達抗有源干擾的能力很強,適于工作在日益復(fù)雜和激烈的信息戰(zhàn)環(huán)境中
秀洲區(qū)坐標： ______ 不是同一個東西. 激光雷達 工作在紅外和可見光波段的雷達稱為激光雷達.它由激光發(fā)射機、光學接收機、轉(zhuǎn)臺和信息處理系統(tǒng)等組成,激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去,光接收機再把從目標反射回來的光脈沖還原成電脈沖,送到顯示器...
秀洲區(qū)坐標： ______ .雷達的工作原理,是設(shè)備的發(fā)射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向,處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達天線接收此反射波,送至接收設(shè)備進行處理,提取有關(guān)該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離,距離變化率或徑向速度、方位、高度等)
秀洲區(qū)坐標： ______ 雷達的原理 雷達的任務(wù)就是探測目標,測定有關(guān)目標的距離、方問、速度等狀態(tài).雷達主要由天線、發(fā)射機、接收機)和顯示器等部分組成. 雷達發(fā)射機產(chǎn)生足夠的電磁能量,經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)傳送給天線.天線將這些電磁能量輻射至大氣中...
