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激光雷达的工作原理

激光雷达的工作原理是利用可见和近红外光波（多为950nm波段附近的红外光）发射、反射和接收来探测物体。激光雷达可以探测白天或黑夜下的特定物体与车之间的距离。由于反射度的不同，也可以区分开车道线和路面，但是无法探测被遮挡的物体、光束无法达到的物体，在雨雪雾天气下性能较差。

激光雷达在无人驾驶运用中拥有两个核心作用。3D建模进行环境感知。通过雷射扫描可以得到汽车周围环境的3D模型，运用相关算法比对上一帧和下一帧环境的变化可以较为容易的探测出周围的车辆和行人。

激光雷达原理

与雷达工作原理类似，激光雷达通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离，但其很大优势在于能够利用多谱勒成像技术，创建出目标清晰的 3D 图像。激光雷达通过发射和接收激光束，分析激光遇到目标对象后的折返时间，计算出到目标对象的相对距离，并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，快速得到出被测目标的三维模型以及线、面、体等各种相关数据，建立三维点云图，绘制出环境地图，以达到环境感知的目的。由于光速非常快，飞行时间可能非常短，因此要求测量设备具备非常高的精度。从效果上来讲，激光雷达维度（线束）越多，测量精度越高，安全性就越高。

激光雷达

激光雷达有效地结合了激光光学和大气光学，并协调集成了诸如传统雷达，光机电一体化和计算机计算等技术。 它涵盖了物理学的所有主要领域，是物理学的前沿应用技术之一。 目前，激光雷达家族庞大，分类标准很多，可以根据装备的激光器，功能用途和检测技术等标准进行分类。由于激光雷达的高分辨率和灵敏度以及对观测背景干扰的强大抵抗力，因此可以实现全天候观测，并且可以广泛用于环境监测，地形测绘，高空探测，军事应用，民用车辆 和其他领域。激光雷达具有很强的方向性，较高的相干性和很强的单色性，并且在气象学领域发展迅速。 它可用于检测气溶胶，空气云和雾，海洋和平流层风场，温室气体，温度和湿度变化等，提供准确的实时数据，为飞行提供保护，提供气象研究，天气预报和 大气模型建模数据基础为气候变化和碳循环的研究和预测提供了指导。 例如，为了检测可吸入的颗粒物和云气溶胶浓度，可以使用反向散射激光雷达。 为了测量海洋风场和平流层风场中的风切变和风速，***激光雷达可用于观测温室气体和污染。差分吸收雷达可用于测量气体的浓度和分布。