機載海洋激光雷達

傳統的水中目標探測裝置是聲納。根據聲波的發射和接收方式，聲納可分為主動式和被動式，可對水中目標進行警戒、搜索、定性和跟蹤。但它體積很大，重量一般在600公斤以上，有的甚至達幾十噸重。而激光雷達是利用機載藍綠激光器發射和接收設備，通過發射大功率窄脈沖激光，探測海面下目標并進行分類，既簡便，精度又高。距離和速度分辨率高,意味著可以利用距離——多譜勒成像技術來獲得目標的清晰圖像。

迄今，機載海洋激光雷達已發展了三代產品。20世紀90年代研制成功的第三代系統以第二代系統為基礎，增加了GPS定位和定高功能，系統與自動導航儀接口，實現了航線和高度的自動控制。

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激光雷達的應用領域

激光雷達是一種工作在從紅外到紫外光譜段的雷達系統，其原理和構造與激光測距儀極為相似。科學家把利用激光脈沖進行探測的稱為脈沖激光雷達，把利用連續波激光束進行探測的稱為連續波激光雷達。激光雷達的作用是能準確測量目標位置（距離和角度）、運動狀態（速度、振動和姿態）和形狀，探測、識別、分辨和跟蹤目標。那么激光雷達具體應用到哪些領域呢？下面將作詳細講解！智慧交通隨著大城市人口的不斷增長，城市的交通也變得更加擁擠，這要求未來的交通更“智慧”。

激光雷達助力機器人行走

激光雷達憑借激光良好的指向性和高度聚焦性，已經成為移動機器人的核心傳感器，同時它也是目前可靠、穩定的定位技術。解決了機器人行走的問題，知道如何路徑規劃，以及避障的功能。目前，激光雷達的市場份額大多被諸如美國Velodyne、美國Quanergy、德國SICK、日本HOKUYO等國外企業占據，售價十分昂貴，多用于地圖、安保及無人駕駛。為了降低成本，順著“弱硬件+強算法”的思路，Quanery用固態圖像傳感器替代360 度旋轉的攝像頭和激光測距器，成本將降到 1000 美元一套左右。國內SLAMTEC結合激光三角測距技術與高速視覺采集處理機構，推出了售價僅千元的低成本激光雷達。這種技術主要基于成熟的寬幅工業噴墨打印設備，通過紫外線固化的透明聚合物液滴噴射出來，然后被集成在打印頭上的強紫外線燈固化，可以形成各種各樣的幾何形狀，激光雷達在這里面扮演者測量、監控等角色。

激光雷達行業整體

目前，車載激光雷達的產品及生產廠商主要集中于國外，包括美國Velodyne公司、美國Quanegy公司以及德國IBEO公司等。國內的激光雷達產品主要以2D激光雷達為主，多用于地形測繪、建筑測量、家用服務機器人等領域。不過，國內以鐳神智能等創業公司為代表的企業也開始嘗試逐步進入車用激光雷達行業。同時，由于目前昂貴的價格成為車用激光雷達市場推廣的很大障礙，因此低成本化是其未來主要的發展趨勢。要如此的測量時間，因此對應的測量系統的成本就很難降到很低，需要使用巧妙的方法降低測量難度。

激光雷達勘測可用于監視下的圣海倫斯火山山頂變化

圣海倫火山以其發生在1980年5月18日08:32（太平洋標準時間）的爆發而聞名。這是美國歷死傷人數很多、經濟損失很大的火山爆發（1912年阿拉斯加卡特邁火山爆發是美國規模很大的火山爆發）。圣海倫火山爆發造成57人死，250座住宅、47座橋梁、24公里鐵路和300公里高速公路被摧毀。火山爆發引發的大規模山崩使山的海拔高度從爆發前2950米下降到了2550米，并形成了1.5公里寬、125米深的馬蹄形火山口。噴發出的火山灰和碎屑的體積達到了2.3立方公里，是歷史記載中很大規模的一次。雖然與其他地質年代發生過的火山爆發相比則有所遜色。對于全固態激光雷達來說，難的問題莫過于在不借助機械或盡量少借助機械結構的前提下，如何實現光路的偏轉（發射），其次是如何實現激光回波的高信噪比檢測（接收），目前能夠看到的技術主要是兩種：MEMS和相控陣。

與喀斯喀特山脈其他火山類似，圣海倫火山呈圓錐形，由熔巖、火山灰、輕石和其它沉積物交替層疊堆積而成。圣海倫火山還包括玄武巖和安山巖層，幾個英安巖火山穹丘即為從中噴發形成。很大的一個火山穹丘構成了老的山峰，另一個則構成了北側的“山羊石”，它們都被1980年的爆發摧毀。激光雷達彌補了其他傳感器的精度短板，但同時也有其自身的缺陷，比如在雨雪天氣下的傳感器噪聲問題等。