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。激光测距它的原理与无线电雷达相同，将激光对准目标发射出去后，测量它的往返时间，再乘以光速即得到往返距离。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。

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。在3D环境感知方面，激光雷达可以实时扫描车辆周围的静态和动态障碍物，并依靠点云分类算法对障碍物进行分割和分类，输出给下游控制决策模块，规划决策控制模块根据不同的障碍物做出不同的行为决策，比如跟车，超车，停车等等。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。

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。未来激光雷达将朝着固态化、小型化、低成本化的趋势发展，只有这样低成本的激光雷达，我们才能更早的普及自动驾驶汽车。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。

4.通过激光雷达获取到三维点去数据后。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。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。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。早在上世纪七十年代，由美国航天局研发，LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术开始了发展，并且速度飞快，约在1995年开始商业化。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。

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激光雷达lidar目前的技术难点在哪，关键技术都有哪些？

对旋转结构的激光雷达来说，关键技术之一是导电滑环，其次是校正工作的自动化问题，校正不能实现自动化，不但产量上不去，产品的一致性也很难保证。

对于全固态激光雷达来说，难的问题莫过于在不借助机械或尽量少借助机械结构的前提下，如何实现光路的偏转（发射），其次是如何实现激光回波的高信噪比检测（接收），目前能够看到的技术主要是两种：MEMS和相控阵。

MEMS技术的***是一个叫做微振镜的器件，通过对一块小镜子的高频振动，实现光路的偏转。MEMS技术比较成熟，缺点是存在激光的反射，反射过程中激光会有较大损失，导致回波信噪比偏低。

相控阵技术目前只有Quanergy在搞，将n×m个微功率的激光器集成到一个芯片上，通过相控阵技术实现激光的定向发射，这个技术如果能够成功，将***颠覆现有的机械式激光雷达，激光雷达扫描速度偏低的问题。

但是和MEMS一样，相控阵技术只解决了激光的发射问题，没有解决接收问题。到目前为止，相控阵技术的检测距离还是偏低的。不论是MEMS，还是相控阵，亦或是什么黑科技，只有同时解决激光的偏转（发射）和高信噪比接收，才能笑到后。

激光雷达的广泛发展北京

随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用，数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来，并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。对于全固态激光雷达来说，难的问题莫过于在不借助机械或尽量少借助机械结构的前提下，如何实现光路的偏转（发射），其次是如何实现激光回波的高信噪比检测（接收），目前能够看到的技术主要是两种：MEMS和相控阵。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化，如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长，以致于不适应当前信息社会的需要，也不能满足“数字地球”对测绘的要求。

LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展，源自1970年，美国航天局（NASA）的研发。激光雷达的测量特性激光雷达是由微波雷达发展而来的，它们都是向du目标发射探测信号，然后zhi通过测量反射信号的到达dao时间、波束的指向、频率变化等参数来确定目标的距离、方位和速度。因***定位系统及惯性导航系统的发展，使的即时定位及姿态确定成为可能。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合，形成空载激光扫描仪（Ackermann-19）。之后，空载激光扫瞄仪随即发展相当快速，约从1995年开始商业化，已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪，可选择的型号超过30种（Baltsavias-1999）。研发空载激光扫瞄仪的原始目的是观测多重反射（multiple echoes）的观测值，测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及的观测成果用空载激光扫瞄仪为主要的DTM生产工具。

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