激光雷達(dá)的主要性能指標(biāo)

1.安全等級：

激光雷達(dá)的安全等級是否滿足Class1，對人眼無害。需要考慮特定波長的激光產(chǎn)品在完全工作時間內(nèi)的激光輸出功率，即激光輻射的安全性是波長、輸出功率，和激光輻射時間的綜合作用的結(jié)果。

2.輸出參數(shù)：

目標(biāo)的位置(三維)、速度(三維)、方向、時間戳(某些激光雷達(dá)有)等。

3.激光發(fā)射方式(機(jī)械/固態(tài))：

傳統(tǒng)的采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，機(jī)械旋轉(zhuǎn)容易導(dǎo)致磨損使得激光雷達(dá)的使用壽命有限。固態(tài)激光雷達(dá)主要由三類-Flash 、MEMS、相控陣。Flash 激光雷達(dá)只要有光源，就能用脈沖一次覆蓋整個視場。多普勒原理是指：若波源或接收波的觀察者相對于傳播波的媒質(zhì)而運(yùn)動，那么觀察者所測到的頻率不僅取決于波源發(fā)出的振動頻率而且還取決于波源或觀察者的運(yùn)動速度的大小和方向。隨后再用飛行時間（ToF）方法接收相關(guān)數(shù)據(jù)并繪制出激光雷達(dá)周圍的目標(biāo)。MEMS激光雷達(dá)其結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單，只要一束激光和一塊反光鏡。具體來說，激光射向這塊類似陀螺一樣旋轉(zhuǎn)的反光鏡就行，反光鏡通過轉(zhuǎn)動，可以實現(xiàn)對激光方向的控制。相控陣激光雷達(dá)利用獨(dú)立天線同步形成的微陣列，相控陣可以向任何方向發(fā)送無線電波，完全省略了“旋轉(zhuǎn)”這一步驟，只需控制每個天線發(fā)送信號間的時機(jī)或陣列，就能控制信號射向特定位置。

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激光傳感器的應(yīng)用

利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點(diǎn)可實現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量。激光傳感器常用于長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等。

激光測長

精密測量長度是精密機(jī)械制造工業(yè)和光學(xué)加工工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)代長度計量多是利用光波的干涉現(xiàn)象來進(jìn)行的，其精度主要取決于光的單色性的好壞。激光是的光源，它比以往的單色光源（-86燈）還純10萬倍。因此激光測長的量程大、精度高。

激光測距

它的原理與無線電雷達(dá)相同，將激光對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射出去后，測量它的往返時間，再乘以光速即得到往返距離。由于激光具有高方向性、高單色性和高功率等優(yōu)點(diǎn)，這些對于測遠(yuǎn)距離、判定目標(biāo)方位、提高接收系統(tǒng)的信噪比、保證測量精度等都是很關(guān)鍵的，因此激光測距儀日益受到重視。識別也障礙物之后，進(jìn)行前后兩頻對比，可以識別是靜態(tài)障礙物還是動態(tài)障礙物。在激光測距儀基礎(chǔ)上發(fā)展起來的激光雷達(dá)不僅能測距，而且還可以測目標(biāo)方位、運(yùn)運(yùn)速度和加速度等，已成功地用于人造的測距和跟蹤。

激光測振

它基于多普勒原理測量物體的振動速度。多普勒原理是指：若波源或接收波的觀察者相對于傳播波的媒質(zhì)而運(yùn)動，那么觀察者所測到的頻率不僅取決于波源發(fā)出的振動頻率而且還取決于波源或觀察者的運(yùn)動速度的大小和方向。在輔助定位方面，可以利用點(diǎn)云掃描結(jié)果提取feature，并與高精地圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比匹配，從而獲取的物理位置。所測頻率與波源的頻率之差稱為多普勒頻移。

激光測速

它也是基多普勒原理的一種激光測速方法，用得較多的是激光多普勒流速計(見激光流量計)，它可以測量風(fēng)洞氣流速度、流速、飛行器噴射氣流流速、大氣風(fēng)速和化學(xué)反應(yīng)中粒子的大小及匯聚速度等。

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激光雷達(dá)的測距方法有哪些呢？

就像大家所熟知的那樣，路程=速度×?xí)r間，激光雷達(dá)的測距過程也離不開這個公式。在空間中，激光的飛行速度是已知的3×108 m/s?，F(xiàn)有的激光雷達(dá)測距方法有很多種，除了直接測量激光脈沖飛行時間的方式，還可以通過對發(fā)射激光信號的幅度、頻率等參數(shù)進(jìn)行調(diào)制來間接的獲取目標(biāo)的距離信息。LIDAR測繪技術(shù)空載激光掃瞄技術(shù)的發(fā)展，源自1970年，美國航天局（NASA）的研發(fā)。

利用激光雷達(dá)進(jìn)行距離測量，針對不同的應(yīng)用場景，我們要對癥下藥。