激光雷達(dá)

近年來(lái)，一個(gè)叫激光雷達(dá)的家伙進(jìn)入了測(cè)繪各個(gè)領(lǐng)域，很多人對(duì)它感覺很陌生，其實(shí)不然，他可是老家伙了，我們所熟知的地球與月亮的距離，就是通過(guò)激光測(cè)距技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。激光測(cè)距的原理很簡(jiǎn)單，就是通過(guò)測(cè)量激光從發(fā)射到月面反射光到達(dá)地球的時(shí)間，乘以光速再除以二，就是地月距離了。為了保障激光能夠很好地反射回來(lái)，登月的美國(guó)人特地在月球上放置了這樣一面反射鏡，以保障激光很好地反射回來(lái)。     隨著GPS和IMU（慣性導(dǎo)航技術(shù)）的發(fā)展，使精準(zhǔn)的即時(shí)定位、定姿成為可能，很多廠商發(fā)現(xiàn)，這家伙用來(lái)干測(cè)繪非常適合，所以近年來(lái)激光雷達(dá)就被推到了各位的面前。

激光雷達(dá)工作原理

激光雷達(dá)（LiDAR）是一種用于精準(zhǔn)獲得三維位置信息的傳感器，好比人類的眼睛，可以確定物體的位置、大小、外部形貌甚至材質(zhì)。它由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng) 、信息處理三部分組成。

其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。

事實(shí)上，激光雷達(dá)，如相機(jī)，是光學(xué)設(shè)備。如果霧阻擋了所有光線的傳輸，激光雷達(dá)就會(huì)失效。然而，為了量化這種影響，航空業(yè)明確定義了“能見度”的物理量，即在不明亮的背景下，可以看到和識(shí)別光強(qiáng)度為1000 cd的光源的距離。

激光雷達(dá)于半個(gè)世紀(jì)前發(fā)明時(shí)，其的應(yīng)用是測(cè)量地球與月球之間的距離。后來(lái)，激光雷達(dá)被用來(lái)測(cè)量地面和云之間的距離以及其他天氣條件。

激光雷達(dá)將激光光學(xué)和大氣光學(xué)有效結(jié)合，協(xié)調(diào)融合了傳統(tǒng)雷達(dá)、光機(jī)電一體化和電算等前沿技術(shù)，對(duì)物理學(xué)的各大領(lǐng)域都有所涉及，是物理學(xué)的前沿應(yīng)用技術(shù)之一。目前激光雷達(dá)家族龐大，分類標(biāo)準(zhǔn)也很多，可以按搭載激光器、功能用途、探測(cè)技術(shù)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不同的分類。

由于激光雷達(dá)的分辨率和靈敏度高、抗觀測(cè)背景的干擾性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全天時(shí)觀測(cè)，可以廣泛應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)、地形測(cè)繪、高空探測(cè)、軍事應(yīng)用、民用汽車等領(lǐng)域。