激光雷達的主要性能指標

4、FOV(垂直 水平)：

水平分辨率可以做得很高。一般可以做到0.01度級別。

垂直分辨率為0.1~1度的級別。

5、出點數(shù)：

每秒激光雷達發(fā)射的激光點數(shù)。激光雷達的點數(shù)一般從幾萬點至幾十萬點每秒左右。

6、線束：

常見的激光雷達的線束有：16線、32線、64線等。多線激光雷達，就是通過多個激光，通過電機的旋轉(zhuǎn)形成多條線束的掃描。理論上講，線束越多、越密，對環(huán)境描述就更加充分。

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激光測距的定義

激光測距（laser distance measuring）是以激光器作為光源進行測距。根據(jù)激光工作的方式分為連續(xù)激光器和脈沖激光器。氦、離子、鎘等氣體激光器工作于連續(xù)輸出狀態(tài)，用于相位式激光測距；雙異質(zhì)半導(dǎo)體激光器，用于紅外測距；紅寶石、釹玻璃等固體激光器，用于脈沖式激光測距。激光測距儀由于激光的單色性好、方向性強等特點，加上電子線路半導(dǎo)體化集成化，與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業(yè)、而且能提高測距精度。近年來，激光雷達被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航領(lǐng)域，如機器人、無人機的避障以及智能車的自動駕駛(領(lǐng)域，應(yīng)用場景不斷擴大，打破了原來僅局限于應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的局面，而在民用和商業(yè)領(lǐng)域得到較快發(fā)展。

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激光測距的原理

激光測距儀一般采用兩種方式來測量距離：脈沖法和相位法。脈沖法測距的過程是這樣的：測距儀發(fā)射出的激光經(jīng)被測量物體的反射后又被測距儀接收，測距儀同時記錄激光往返的時間。光速和往返時間的乘積的一半，就是測距儀和被測量物體之間的距離。激光雷達的應(yīng)用領(lǐng)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(tǒng)，其原理和構(gòu)造與激光測距儀極為相似。脈沖法測量距離的精度是一般是在 /- 10厘米左右。另外，此類測距儀的測量盲區(qū)一般是1米左右。

激光測距是光波測距中的一種測距方式，如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返一次所需時間為t，則A、B兩點間距離D可用下列表示。

D=ct/2

式中：

D——測站點A、B兩點間距離；

c——速度；

t——光往返A(chǔ)、B一次所需的時間。

由上式可知，要測量A、B距離實際上是要測量光傳播的時間t，根據(jù)測量時間方法的不同，激光測距儀通?？煞譃槊}沖式和相位式兩種測量形式。典型的是WILD的DI-3000、真尚有的LDM30X 。

需要注意，測相并不是測量紅外或者激光的相位，而是測量調(diào)制在紅外或者激光上面的信號相位。建筑行業(yè)有一種手持式的激光測距儀，用于房屋測量，其工作原理與此相同。

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激光雷達的分類

激光雷達按有無機械旋轉(zhuǎn)部件分類，包括機械激光雷達和固態(tài)激光雷達。機械激光雷達帶有控制激光發(fā)射角度的旋轉(zhuǎn)部件，而固態(tài)激光雷達則依靠電子部件來控制激光發(fā)射角度，無需機械旋轉(zhuǎn)部件。

機械激光雷達由光電二極管、MEMS反射鏡、激光發(fā)射接受裝置等組成，其中機械旋轉(zhuǎn)部件是指圖中可360°控制激光發(fā)射角度的MEMS發(fā)射鏡。

固態(tài)激光雷達與機械雷達不同，它通過光學相控陣列（OpticalPhasedArray）、光子集成電路（PhotonicIC）以及遠場輻射方向圖（FarFieldRadiationPattern）等電子部件代替機械旋轉(zhuǎn)部件實現(xiàn)發(fā)射激光角度的調(diào)整。1550nm的LiDAR傳感器可以以更高的功率運行，以提高探測范圍，同時對于雨霧的穿透力更強。