激光雷達(dá)的方法及步驟

1.激光雷達(dá)，是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測信號(hào)(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。

2.用激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測技術(shù)手段的主動(dòng)遙感設(shè)備。激光雷達(dá)是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測技術(shù)結(jié)合的***探測方式。由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng) 、信息處理等部分組成。發(fā)射系統(tǒng)是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長可調(diào)諧的固體激光器以及光學(xué)擴(kuò)束單元等組成；接收系統(tǒng)采用望遠(yuǎn)鏡和各種形式的光電探測器，如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見光多元探測器件等組合。激光雷達(dá)采用脈沖或連續(xù)波2種工作方式，探測方法按照探測的原理不同可以分為米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射、熒光、***等激光雷達(dá)。

3.激光本身具有非常的測距能力，其測距精度可達(dá)幾個(gè)厘米，而LIDAR系統(tǒng)的度除了激光本身因素，還取決于激光、GPS及慣性測量單元(IMU)三者同步等內(nèi)在因素。隨著商用GPS及IMU的發(fā)展，通過LIDAR從移動(dòng)平臺(tái)上獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)成為可能并被廣泛應(yīng)用。

4.通過激光雷達(dá)獲取到三維點(diǎn)去數(shù)據(jù)后。進(jìn)行點(diǎn)云分離，然后進(jìn)行聚類，一般都是通過計(jì)算相鄰兩個(gè)激光點(diǎn)間的距離來決定是否屬于同一類。聚類完之后進(jìn)行障礙物識(shí)別。識(shí)別也障礙物之后，進(jìn)行前后兩頻對(duì)比，可以識(shí)別是靜態(tài)障礙物還是動(dòng)態(tài)障礙物。動(dòng)態(tài)障礙物也可以計(jì)算出運(yùn)動(dòng)速度等。結(jié)合無人駕駛汽車當(dāng)前的位置信息，計(jì)算出避障所需的安全距離，達(dá)到壁障功能。

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激光雷達(dá)lidar目前的技術(shù)難點(diǎn)在哪，關(guān)鍵技術(shù)都有哪些？

對(duì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的激光雷達(dá)來說，關(guān)鍵技術(shù)之一是導(dǎo)電滑環(huán)，其次是校正工作的自動(dòng)化問題，校正不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不但產(chǎn)量上不去，產(chǎn)品的一致性也很難保證。

對(duì)于全固態(tài)激光雷達(dá)來說，難的問題莫過于在不借助機(jī)械或盡量少借助機(jī)械結(jié)構(gòu)的前提下，如何實(shí)現(xiàn)光路的偏轉(zhuǎn)（發(fā)射），其次是如何實(shí)現(xiàn)激光回波的高信噪比檢測（接收），目前能夠看到的技術(shù)主要是兩種：MEMS和相控陣。

MEMS技術(shù)的核心是一個(gè)叫做微振鏡的器件，通過對(duì)一塊小鏡子的高頻振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)光路的偏轉(zhuǎn)。MEMS技術(shù)比較成熟，缺點(diǎn)是存在激光的反射，反射過程中激光會(huì)有較大損失，導(dǎo)致回波信噪比偏低。

相控陣技術(shù)目前只有Quanergy在搞，將n×m個(gè)微功率的激光器集成到一個(gè)芯片上，通過相控陣技術(shù)實(shí)現(xiàn)激光的定向發(fā)射，這個(gè)技術(shù)如果能夠成功，將徹底顛覆現(xiàn)有的機(jī)械式激光雷達(dá)，激光雷達(dá)掃描速度偏低的問題。

但是和MEMS一樣，相控陣技術(shù)只解決了激光的發(fā)射問題，沒有解決接收問題。到目前為止，相控陣技術(shù)的檢測距離還是偏低的。不論是MEMS，還是相控陣，亦或是什么黑科技，只有同時(shí)解決激光的偏轉(zhuǎn)（發(fā)射）和高信噪比接收，才能笑到后。

以下內(nèi)容由北京北醒公司為您提供，今天我們來分享激光雷達(dá)產(chǎn)品的相關(guān)內(nèi)容，希望對(duì)同行業(yè)的朋友有所幫助！

激光雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域

激光雷達(dá)是一種工作在從紅外到紫外光譜段的雷達(dá)系統(tǒng)，其原理和構(gòu)造與激光測距儀極為相似?？茖W(xué)家把利用激光脈沖進(jìn)行探測的稱為脈沖激光雷達(dá)，把利用連續(xù)波激光束進(jìn)行探測的稱為連續(xù)波激光雷達(dá)。激光雷達(dá)的作用是能準(zhǔn)確測量目標(biāo)位置（距離和角度）、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度、振動(dòng)和姿態(tài)）和形狀，探測、識(shí)別、分辨和跟蹤目標(biāo)。那么激光雷達(dá)具體應(yīng)用到哪些領(lǐng)域呢？下面將作詳細(xì)講解！

激光雷達(dá)助力機(jī)器人行走

激光雷達(dá)憑借激光良好的指向性和高度聚焦性，已經(jīng)成為移動(dòng)機(jī)器人的核心傳感器，同時(shí)它也是目前可靠、穩(wěn)定的***技術(shù)。解決了機(jī)器人行走的問題，知道如何路徑規(guī)劃，以及避障的功能。目前，激光雷達(dá)的市場份額大多被諸如美國Velodyne、美國Quanergy、德國SICK、日本HOKUYO等國外企業(yè)占據(jù)，售價(jià)十分昂貴，多用于地圖、安保及無人駕駛。為了降低成本，順著“弱硬件 強(qiáng)算法”的思路，Quanery用固態(tài)圖像傳感器替代360 度旋轉(zhuǎn)的攝像頭和激光測距器，成本將降到 1000 美元一套左右。國內(nèi)SLAMTEC結(jié)合激光三角測距技術(shù)與高速視覺采集處理機(jī)構(gòu)，推出了售價(jià)僅千元的低成本激光雷達(dá)。

無人駕駛與激光雷達(dá)

無人駕駛汽車，即智能駕駛汽車是一種自動(dòng)化載具，能夠部分或者全方面代替駕駛員進(jìn)行駕駛行為，無人駕駛汽車是智能汽車發(fā)展的較高形態(tài)。無人駕駛由傳感器、控制器、執(zhí)行器組成，對(duì)應(yīng)感知、決策、執(zhí)行三大功能模塊。

無人駕駛的產(chǎn)業(yè)鏈包括：1）硬件組件。激光雷達(dá)、攝像頭等各類傳感器、集成計(jì)算處理平臺(tái)以及發(fā)動(dòng)機(jī)、車身、集成控制總線等傳統(tǒng)汽車組件；2）軟件組件。無人駕駛操作系統(tǒng)（包括感知、規(guī)劃、控制以及汽車互聯(lián)、數(shù)據(jù)平臺(tái)接口等），高精度地圖數(shù)據(jù)等；3）整車制造；4）運(yùn)營服務(wù)。

目前，激光雷達(dá)在無人駕駛技術(shù)中的應(yīng)用，一是對(duì)車輛周圍環(huán)境進(jìn)行3D建模，獲得環(huán)境的深度信息，識(shí)別障礙物，基建可行駛區(qū)域。隨著無人駕駛技術(shù)的進(jìn)一步普及和應(yīng)用，帶動(dòng)無人駕駛產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，激光雷達(dá)作為無人駕駛中的主流傳感器受益明確。3D激光雷達(dá)是無人駕駛的核心技術(shù)之一，被視為現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)無人駕駛有效的路徑。上市公司中，萬集科技正在開展車載3D激光雷達(dá)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)；中海達(dá)著手研究并開發(fā)適用于無人駕駛領(lǐng)域的高精度導(dǎo)航地圖、激光雷達(dá)等產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)前景可期。