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激光雷达是如何成像的？

“盲人摸象”走完首步，我们已经成功的找到了“大象”的位置和距离，下一步我们该如何知道“大象”的样子呢？激光测距是光波测距中的一种测距方式，如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t，则A、B两点间距离D可用下列表示。这就是激光雷达的成像过程要解决的问题。简单的理解，激光雷达三维成像其实就是在测出目标各点距离的基础上，同时获得每个点与雷达之间的水平角和俯仰角，这样我们就得到目标三维信息了。按照目标各点三维信息的获取方式，激光成像体制主要有扫描式激光成像和面阵式激光成像。

激光雷达跟传统雷达原理上有什么不同，它有什么比较显著的优点吗？

传统激光雷达，要通过提高能量和提高接收望远镜的面积来实现，但激光好在哪？要如此的测量时间，因此对应的测量系统的成本就很难降到很低，需要使用巧妙的方法降低测量难度。我通过单光子的操作，可以降低它的噪声水平和提高它的工作效率。实现过去传统上通过能量提高和望远镜口径提高，来实现性能上的提高。后面我们通过超导的办法，能够把它非常弱小的信号检测出来，我们的提取和检测都基本上做到较好，这就是基本上目前技术条件下，我们能想象出来的激光雷达极限。

激光雷达的现状及应用

激光技术从它的问世到现在，虽然时间不长，但是由于它有：高亮度性、高方向性、高单色性和高相干性等几个极有价值的特点，因而在军事、工农业生产、***卫生和科学研究等方面都有广泛的应用。

1. 军事方面的应用

目前，在水的雷探测激光雷达、化学***探测激光雷达、大气监测激光雷达等方面已经有了很大的成就。另外，中国的攻击激光雷达已经相当的***。

2. 测风方面的应用

***测风激光雷达具有高分辨率、高精度、大探测范围、能提供晴空条件下三维风场信息的能力。***测风激光雷达利用光的***效应，测量激光光束在大气中传输及其回波信号的***频移来反演空间风速分布。主要有相干（外差）探测和非相干（直接）探测两种方式。采用3DFlash技术的固态激光雷达属于非扫描式雷达，发射面阵光，是以2维或3维图像为***输出内容的激光雷达。

3. 气象方面的应用

我国已经建立12个沙尘暴长期观测站，初次形成***性的沙尘暴监测网络。可以通过***的观测、等的联合研究，查明中国沙尘暴发生的确切源地，科学地分辨气象、气候条件变化等自然因素和沙漠化土地增加等人为因素对沙尘暴的影响，为准确预警、预报沙尘暴，制定全方面的防治计划提供科学依据。5硬件方案中，百度推出其与禾赛科技联合开发的“激光雷达+摄像头”一体化传感器Pandora。

4. ***方面的应用

美国能源部所属的Oak Ridge***实验室开发出一种集成了激光和雷达系统的系统，研究人员希望这种同频连续波激光雷达映射系统，可以从身体上去除坏死的皮肤和肌肉。

5. 水土保持监测中的应用

目前，***由于建设开发的影响，给水土流失治理带来很大的难度，据调查，***每年由于开发建设使水土流失面积达到1.00×104平方千米由以上。由于激光雷达在测量精度上比传统方法测量结果要精细许多，更真实、可信。

侦察用成像激光雷达

激光雷达分辨率高，可以采集三维数据，如方位角-俯仰角-距离、距离-速度-强度，并将数据以图像的形式显示，获得辐射几何分布图像、距离选通图像、速度图像等，有潜力成为重要的侦察手段。

美国雷锡昂公司研制的ILR100激光雷达，安装在高的性能飞机和无人机上，在待侦察地区的上空以120～460m的高度飞行，用GaAs激光进行行扫描。获得的影像可实时显示在飞机上的阴极射线管显示器上，或通过数据链路发送至地面站。