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。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。多普勒原理是指：若波源或接收波的观察者相对于传播波的媒质而运动，那么观察者所测到的频率不仅取决于波源发出的振动频率而且还取决于波源或观察者的运动速度的大小和方向。

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激光雷达在各领域的作用

除了在移动机器人中使用，激光雷达在无人驾驶领域的作用也同样重要，但有区别于机器人领域的是：在无人驾驶中主要以多线激光雷达为主，帮助车辆进行自主感知道路环境，自动规划行车路线，并控制车辆到达预定的目标。采用飞行时间技术，根据激光遇到障碍物后的折返时间，来计算目标与自己的相对距离。激光光束可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离，这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D环境地图，精度可达到厘米级别，从而提高测量精度。此外，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，相比于激光雷达是一大优势。

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国产激光雷达的应用

目前，国产激光雷达产业逐渐步入正轨，以速腾聚创、镭神智能、禾赛科技等为代表的国产企业争夺进口激光雷达的市场，此外，、华为等巨头相继入局，加剧了竞争赛道。

国内固态激光雷达者——禾赛科技自主研发的激光雷达Pandar40已实现量产，客户遍及美国硅谷、底特律、匹兹堡及欧洲和中国各地的数十家自动驾驶公司，合作客户有宝马、德尔福、德国大陆、爱驰亿维、智行者、Roadster.ai、景驰科技等。禾赛科技近日宣布，其已与美国威力登激光雷达公司达成了长期的***交叉许可协议。这项互惠互利的协议不仅涵盖众多旋转式激光雷达产品，而且涵盖双方公司已有的与未来的全部。随后再用飞行时间（ToF）方法接收相关数据并绘制出激光雷达周围的目标。

激光雷达在海洋探索和渔业资源监测

近年来，环境问题广受大家关注，而对海洋环境的保护已成共识，海洋激光雷达作为一种***的海洋探索与监测手段，已经成为主流。

激光雷达与海洋生物相关的应用主要体现在渔业资源调查和海洋生态环境监测两方面。前者常采用蓝绿脉冲光作为激发光源，通过对激光回波信号的识别提取以获得鱼群分布区域和密度信息，结合偏振特征分析可对鱼群种类进行识别；激光扫描方法不仅是工用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。后者常采用海洋激光荧光雷达，通过对激光诱导目标物发射的荧光等光谱信号的探测分析以获得海洋浮游生物及叶绿素等物质的种类和浓度分布信息。