激光雷達(dá)的作用

是能測(cè)量目標(biāo)位置(距離和角度)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度、振動(dòng)和姿態(tài))和形狀,探測(cè)、識(shí)別、分辨和跟蹤目標(biāo)。國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)公司，在成立時(shí)間以及技術(shù)上與國(guó)外主流激光雷達(dá)廠商存在一定差距。經(jīng)過多年努力,科學(xué)家們已研制出火控激光雷達(dá)、偵測(cè)激光雷達(dá)、制導(dǎo)激光雷達(dá)、靶場(chǎng)測(cè)量激光雷達(dá)、導(dǎo)航激光雷達(dá)等。由于飛行作業(yè)是激光雷達(dá)航測(cè)成圖的道工序,它為后續(xù)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理提供直接起算數(shù)據(jù)。按照測(cè)量誤差原理和制定“規(guī)范”的基本原則,都要求前一工序的成果所包含的誤差,對(duì)后一工序的影響應(yīng)為。因此,通過研究機(jī)載激光雷達(dá)作業(yè)流程,優(yōu)化設(shè)計(jì)作業(yè)方案來(lái)提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,是非常有意義的。

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機(jī)載海洋激光雷達(dá)

傳統(tǒng)的水中目標(biāo)探測(cè)裝置是聲納。之后，空載激光掃瞄儀隨即發(fā)展相當(dāng)快速，約從1995年開始商業(yè)化，已有10多家廠商生產(chǎn)空載激光掃瞄儀，可選擇的型號(hào)超過30種（Baltsavias-1999）。根據(jù)聲波的發(fā)射和接收方式，聲納可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式，可對(duì)水中目標(biāo)進(jìn)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(dá)幾十噸重。而激光雷達(dá)是利用機(jī)載藍(lán)綠激光器發(fā)射和接收設(shè)備，通過發(fā)射大功率窄脈沖激光，探測(cè)海面下目標(biāo)并進(jìn)行分類，既簡(jiǎn)便，精度又高。

迄今，機(jī)載海洋激光雷達(dá)已發(fā)展了三代產(chǎn)品。20世紀(jì)90年代研制成功的第三代系統(tǒng)以第二代系統(tǒng)為基礎(chǔ)，增加了GPS定位和定高功能，系統(tǒng)與自動(dòng)導(dǎo)航儀接口，實(shí)現(xiàn)了航線和高度的自動(dòng)控制。

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激光雷達(dá)跟傳統(tǒng)雷達(dá)原理上有什么不同，它有什么比較顯著的優(yōu)點(diǎn)嗎？

傳統(tǒng)激光雷達(dá)，要通過提高能量和提高接收望遠(yuǎn)鏡的面積來(lái)實(shí)現(xiàn)，但激光好在哪？我通過單光子的操作，可以降低它的噪聲水平和提高它的工作效率。由上式可知，要測(cè)量A、B距離實(shí)際上是要測(cè)量光傳播的時(shí)間t，根據(jù)測(cè)量時(shí)間方法的不同，激光測(cè)距儀通常可分為脈沖式和相位式兩種測(cè)量形式。實(shí)現(xiàn)過去傳統(tǒng)上通過能量提高和望遠(yuǎn)鏡口徑提高，來(lái)實(shí)現(xiàn)性能上的提高。后面我們通過超導(dǎo)的辦法，能夠把它非常弱小的信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，我們的提取和檢測(cè)都基本上做到較好，這就是基本上目前技術(shù)條件下，我們能想象出來(lái)的激光雷達(dá)極限。

激光雷達(dá)在無(wú)人車市場(chǎng)的應(yīng)用

近幾年，無(wú)人駕駛汽車市場(chǎng)發(fā)展火熱，谷歌之后，百度、Uber等主流無(wú)人駕駛汽車研發(fā)團(tuán)隊(duì)都在使用激光雷達(dá)作為傳感器之一，與圖像識(shí)別等技術(shù)搭配使用，使汽車實(shí)現(xiàn)對(duì)路況的判斷。

傳統(tǒng)的汽車廠商也紛紛開始研發(fā)無(wú)人駕駛汽車，包括大眾、日產(chǎn)、豐田等公司都在研發(fā)和測(cè)試無(wú)人駕駛汽車技術(shù)，他們也都采用了激光雷達(dá)。