激光雷达传感器在无人驾驶中的作用及市场趋势

近段时间以来，国内车企关于无人驾驶汽车的研发和测试捷报频传。先是吉利汽车宣布将在2022年亚运举办期间，在特定区域内使用完全无人驾驶的车辆。随后再有报道称，百度宣称其新一代无人巴士车阿波龙二代将很快推出。而就在不久前，百度与中国一汽共同打造的国内首批量产自动驾驶出租车在湖南长沙展开了上路测试。有消息称，长沙市民有望在年底之前先体验到中国首批自动驾驶出租车。无疑无人驾驶技术是一种解放人类双手和提高生产力效率的科技。

调频连续波FMCW激光雷达

以三角波调频连续波为例来介绍其测距/测速原理。蓝色为发射信号频率，红色为接收信号频率，发射的激光束被反复调制，信号频率不断变化。激光束击中障碍物被反射，反射会影响光的频率，当反射光返回到检测器，与发射时的频率相比，就能测量两种频率之间的差值，与距离成比例，从而计算出物体的位置信息。FMCW的反射光频率会根据前方移动物体的速度而改变，结合多普勒效应，即可计算出目标的速度。

激光雷达

1) 激光测距雷达。激光测距雷达是对被测物体发射激光光束并接收反射波，通过记录该时间差来确定被测物体与测试点的距离。

2) 激光测速雷达。激光测速雷达是对运动物体速度的测量，通过对被测物体发射两次激光脉冲信号进行测距，从而得到该被测物体的移动速度。

3) 激光成像雷达。激光成像雷达是激光技术、雷达技术、光学扫描与控制技术、高灵敏度探测技术以及高速计算机处理技术的综合产物，具有较高的角度分辨率和距离分辨率可以形成高分辨率的三维图像。

4) 大气探测激光雷达。大气探测激光雷达用于探测大气中分子与烟雾的密度、温度风速、风向及水蒸气浓度，对大气环境进行监测，对暴风雨、沙尘暴等灾害性天气进行预报，如图1所示。

5) 跟踪雷达。跟踪雷达可以连续跟踪一个目标，并测量出该目标的坐标，提供目标的运动轨迹。