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激光雷达的工作原理

激光雷达的工作原理与雷达非常相近，以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上，引起散射，一部分光波会反射到激光雷达的上，根据激光测距原理计算，就得到从激光雷达到目标点的距离，脉冲激光不断地扫描目标物，就可以得到目标物上全部目标点的数据，用此数据进行成像处理后，就可得到的三维立体图像。这种生产模式的周期太长，以致于不适应当前信息社会的需要，也不能满足“数字地球”对测绘的要求。激光雷达基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度，可以由反射光的***频移来确定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求得速度，这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。

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激光雷达的测量特性

激光雷达是由微波雷达发展而来的，它们都是向du目标发射探测信号，然后zhi通过测量反射信号的到达dao时间、波束的指向、频率变化等参数来确定目标的距离、方位和速度。系统软件1）ZephIR300激光雷达随机配套有能够分析和处理内部数据的Waltz软件，可以通过该软件绘制不同类型的曲线和形成不同的分析结果，并可以以电子版的形式输出这些结果以形成报告，如Word、Excel等多种格式。只是激光雷达利用激光束来工作，波长比微波要短得多，只有0.4～0.75微米。

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激光雷达的主要性能指标

1.安全等级：

激光雷达的安全等级是否满足Class1，对人眼无害。需要考虑特定波长的激光产品在完全工作时间内的激光输出功率，即激光辐射的安全性是波长、输出功率，和激光辐射时间的综合作用的结果。

2.输出参数：

目标的位置(三维)、速度(三维)、方向、时间戳(某些激光雷达有)等。

3.激光发射方式(机械/固态)：

传统的采用机械旋转的结构，机械旋转容易导致磨损使得激光雷达的使用寿命有限。固态激光雷达主要由三类-Flash 、MEMS、相控阵。Flash 激光雷达只要有光源，就能用脉冲一次覆盖整个视场。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化，如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。随后再用飞行时间（ToF）方法接收相关数据并绘制出激光雷达周围的目标。MEMS激光雷达其结构相当简单，只要一束激光和一块反光镜。具体来说，激光射向这块类似陀螺一样旋转的反光镜就行，反光镜通过转动，可以实现对激光方向的控制。相控阵激光雷达利用***天线同步形成的微阵列，相控阵可以向任何方向发送无线电波，完全省略了“旋转”这一步骤，只需控制每个天线发送信号间的时机或阵列，就能控制信号射向特***置。

2020激光雷达行业发展现状及前景分析

据悉，2019年激光雷达市场规模7.36亿元。激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。↑激光雷达LiDAR示意图车用激光雷达工作原理就是蝙蝠测距用的回波时间（TimeofFlight，缩写为TOF）测量方法。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。

近年来，激光雷达被广泛应用于导航领域，如机器人、无人机的避障以及智能车的自动驾驶(领域，应用场景不断扩大，打破了原来仅局限于应用于军事领域的局面，而在民用和商业领域得到较快发展。