激光雷达原理

与雷达工作原理类似，激光雷达通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离，但其很大优势在于能够利用多谱勒成像技术，创建出目标清晰的 3D 图像。激光雷达通过发射和接收激光束，分析激光遇到目标对象后的折返时间，计算出到目标对象的相对距离，并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，快速得到出被测目标的三维模型以及线、面、体等各种相关数据，建立三维点云图，绘制出环境地图，以达到环境感知的目的。由于光速非常快，飞行时间可能非常短，因此要求测量设备具备非常高的精度。从效果上来讲，激光雷达维度（线束）越多，测量精度越高，安全性就越高。

光学相控阵激光雷达（OPA）

很多Lidar使用OPA（Optical Phased Array）光学相控阵技术。OPA运用相干原理，采用多个光源组成阵列，通过调节发射阵列中每个发射单元的相位差，来控制输出的激光束的方向。OPA激光雷达完全是由电信号控制扫描方向，能够动态地调节扫描角度范围，对目标区域进行全局扫描或者某一区域的局部精细化扫描，一个激光雷达就可能覆盖近/中/远距离的目标探测。

激光雷达

1) 固体激光雷达。固体激光雷达就是指没有运动部件的激光雷达，也叫作固态激光雷达，如图2所示。它具有结构简单、尺寸小、寿命高、成本低等优点。

2) 气体激光雷达。气体激光雷达以CO2激光雷达为代表。激光脉冲在大气层中行进，一方面被气溶胶散热，另一方面被大气物质吸收，气体激光雷达所提取的信息正是表现为CO2气体对激光脉冲能量的吸收。在激光雷达吸收探测系统中，既利用了气溶胶散热形成的回波，又利用了气体吸收而获得CO2的信息，其吸收信号的强弱反应了CO2浓度的大小。气体激光雷达工作在红外波段，大气传输衰减小，探测距离远，已经在大气风场和环境监测方面发挥了很大作用。