目前的激光雷达,不光只有光探测与测量,更是一种集激光、全球定位系统(GPS)和IMU(InertialMeasurementUnit,惯性测量装置)三种技术于一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM(数字高程模型)。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑,测距精度可达厘米级,激光雷达较大的优势就是"精确"和"快速、高效作业"。随着激光雷达技术的进步与发展,星载激光雷达的研制和应用在20世纪90年代逐步成熟。2003年,NASA根据早先提出的采用星载激光雷达测量两极地区冰面变化的计划,正式将地学激光测高仪列入地球观测系统中,并将其搭载在冰体、云量和陆地高度监测卫星上发射升空运行。激光雷达的扫描模式多样,适应不同场景的需求。广东国产激光雷达制造

也有使用相干法,即为调频连续波(FMCW)激光雷达发射一束连续的光束,频率随时间稳定地发生变化。由于源光束的频率在不断变化,光束传输距离的差异会导致频率的差异,将回波信号与本振信号混频并经低通滤波后,得到的差频信号是光束往返时间的函数。调频连续波激光雷达不会受到其他激光雷达或太阳光的干扰且无测距盲区;还可以利用多普勒频移测量物体的速度和距离。调频延续波 LiDAR 概念并不新颖,但是面对的技术挑战不少,例如发射激光的线宽限制、线性调频脉冲的频率范围、线性脉冲频率变化的线性度,以及单个线性调频脉冲的可复制性等。北京固态激光雷达规格考古发掘使用激光雷达扫描遗址,助力文物保护研究。

楔形棱镜旋转雷达,收发模块的PLD(PulsedLaserDiode)发射出激光,通过反射镜和凸透镜变成平行光,扫描模块的两个旋转的棱镜改变光路,使激光从某个角度发射出去。激光打到物体上,反射后从原光路回来,被APD接收。与MEMSLidar相比,它可以做到很大的通光孔径,距离也会测得较远。与机械旋转Lidar相比,它极大地减少了激光发射和接收的线数,降低了对焦与标定的复杂度,大幅提升生产效率,降低成本。优点:非重复扫描,解决了机械式激光雷达的线式扫描导致漏检物体的问题;可实现随着扫描时间增加,达到近100%的视场覆盖率;没有电子元器件的旋转磨损,可靠性更高,符合车规。缺点:单个雷达的FOV较小,视场覆盖率取决于积分时间;独特的扫描方式使其点云的分布不同于传统机械旋转Lidar,需要算法适配。
当前所面临的挑战在于如何区分来自周边其他LiDAR设备的信号,而各种信号调制和隔离方法也正在积极研发中。LiDAR系统的成本和维护——这类系统相比一些替代技术所使用的传感器类型更加昂贵,当然持续不断的开发工作也在积极进行,为满足其大规模使用的需要而开发生产成本更低的系统。抑制非目标对象的回波——类似于抑制之前提到的大气虚假信号。但是这也可能会出现在空气质量良好的情况下。应对这一挑战通常涉及在不同的目标距离处,以及在LiDAR接收器的视场范围之内使光束尺寸尽可能更小。激光雷达用于林业监测树木参数,为森林资源评估提供助力。

激光雷达是自动驾驶领域非常依赖的传感器,越来越多的自动驾驶公司看好激光雷达的应用前景。激光雷达具有较高的分辨率,可以记录周围环境的三维信息,激光雷达是主动发射型设备,对光照的变化不敏感,在有光照变化和夜晚等场景基本不会受到影响。此外激光雷达能够提供水平360度的视野范围,保证整个自动驾驶车基本上没有视野盲区。但是激光雷达惧怕雾霾天气,因为雾霾颗粒的大小非常接近激光的波长,激光照射到雾霾颗粒上会产生干扰,导致效果下降。随着技术的进步,以及成本的下降,激光雷达会普及到更多领域。激光雷达在考古发掘中用于绘制遗址的三维模型。北京傲览Avia激光雷达制造
在安全监控领域,激光雷达能有效识别入侵者并触发警报。广东国产激光雷达制造
激光雷达对策:在实际使用中,对环境中的透明介质,特别是表面接近镜面的透明介质,需要做特殊处理,避免产生不稳定或错误的测量结果。具体的处理方式可以是对介质表面做漫反射半透明处理,降低透明度和反射能力,或者在处理测量数据时对这些位置做屏蔽。当雷达对镜面目标进行测量时,需要注意!!只当目标表面与入射激光垂直时才能有效测量,如果激光入射角不垂直,其漫反射率很低,导致无法有效测量,实际测量到的结果是镜面反射光路上的镜像目标距离,雷达投射在镜面目标产生了全反射,全反射光投射在目标,雷达实际测试出距离是虚线边框目标距离。广东国产激光雷达制造