激光雷達(dá)是激光探測(cè)及測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，是一種以激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測(cè)技術(shù)手段的主動(dòng)遙感設(shè)備。
激光雷達(dá)是工作在光波頻段的雷達(dá)，它利用光波頻段的電磁波先向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)，然后將其接收到的同波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)相比較，從而獲得目標(biāo)的位置(距離、方位和高度)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度、姿態(tài))等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。

激光雷達(dá)有哪些優(yōu)勢(shì):
1、激光雷達(dá)可以準(zhǔn)確估計(jì)障礙物的位置。
到目前為止，我們還沒(méi)有更準(zhǔn)確的方法來(lái)做到這一點(diǎn)。

2、如果我們看到車(chē)輛前面的激光雷達(dá)生成的點(diǎn)云，即使障礙物檢測(cè)系統(tǒng)沒(méi)有檢測(cè)到任何東西，我們也可以停下來(lái)。


汽車(chē)使用的雷達(dá)主要有三種：
1、超聲波雷達(dá)：這是一種很常見(jiàn)的傳感器，主要用于短距離障礙物探測(cè)，比如倒車(chē)?yán)走_(dá)，平時(shí)倒車(chē)時(shí)發(fā)出的滴滴聲，是超聲波雷達(dá)給出的反饋。
它的優(yōu)點(diǎn)是成本低，測(cè)距方法簡(jiǎn)單，適合短距離測(cè)量。

2、毫米波雷達(dá)：工作原理和超聲波雷達(dá)類(lèi)似，但它更進(jìn)了一步，多用于測(cè)距離、速度和方位。
優(yōu)點(diǎn)是分辨率高，反應(yīng)速度敏捷，不受天氣影響，能夠穿透霧、煙、灰塵等，測(cè)量距離更遠(yuǎn)，一般在150-250米之間。

3、激光雷達(dá)：優(yōu)點(diǎn)是探測(cè)范圍廣，獲取距離和位置的精度更高，能生成三維的位置信息，快速確定目標(biāo)的位置、大小、外貌和材質(zhì)，在遠(yuǎn)、小障礙物、近距離加塞等場(chǎng)景有優(yōu)勢(shì)。


激光雷達(dá)的障礙物檢測(cè)流程一般如下：
1、 考慮到車(chē)上有多個(gè)傳感器共同作業(yè)，需要對(duì)輸入的激光點(diǎn)云做時(shí)間同步和外參標(biāo)定。

2、考慮到激光雷達(dá)的采樣噪聲和點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大的問(wèn)題，需要對(duì)點(diǎn)云做預(yù)處理，減少數(shù)據(jù)量，剔除噪聲點(diǎn)。

3、每幀點(diǎn)云數(shù)據(jù)中包含了大量的地面點(diǎn)，檢測(cè)的目的是獲取道路障礙物信息，需要進(jìn)一步分割出地面上的點(diǎn)云。

4、地面上的障礙物點(diǎn)通常采用無(wú)監(jiān)督的聚類(lèi)算法形成多個(gè)團(tuán)簇，每個(gè)團(tuán)簇則表示一個(gè)障礙物。

5、針對(duì)團(tuán)簇的物體識(shí)別可以根據(jù)任務(wù)需求而定，如果需要類(lèi)別信息，可以采用特征提取+分類(lèi)器的方式分類(lèi)障礙物。

6、對(duì)每一塊團(tuán)簇做包圍框擬合，計(jì)算障礙物屬性，比如中心點(diǎn)，質(zhì)心點(diǎn)，長(zhǎng)寬高等。

7、對(duì)每一個(gè)障礙物構(gòu)建一個(gè)濾波器做跟蹤，平滑輸出。


激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)：
1、分辨率高
激光雷達(dá)可以獲得高的角度、距離和速度分辨率。
通常角分辨率不低于0.1mard也是說(shuō)可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個(gè)目標(biāo)（這是微波雷達(dá)無(wú)論如何也辦不到的），并可同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)；距離分辨率可達(dá)0.lm；速度分辨率能達(dá)到10m/s以內(nèi)。
距離和速度分辨率高，意味著可以利用距離——多譜勒成像技術(shù)來(lái)獲得目標(biāo)的清晰圖像。
分辨率高，是激光雷達(dá)的顯著的優(yōu)點(diǎn)，其多數(shù)應(yīng)用都是基于此。

2、隱蔽性好、抗有源干擾能力強(qiáng)
激光直線傳播、方向性好、光束非常窄，只有在其傳播路徑上才能接收到，因此敵方截獲非常困難，且激光雷達(dá)的發(fā)射系統(tǒng)（發(fā)射望遠(yuǎn)鏡）口徑很小，可接收區(qū)域窄，有意發(fā)射的激光干擾信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)的概率低；另外，與微波雷達(dá)易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同，自然界中能對(duì)激光雷達(dá)起干擾作用的信號(hào)源不多，因此激光雷達(dá)抗有源干擾的能力很強(qiáng)，適于工作在日益復(fù)雜和激烈的信息戰(zhàn)環(huán)境中。

3、低空探測(cè)性能好
微波雷達(dá)由于存在各種地物回波的影響，低空存在有一定區(qū)域的盲區(qū)（無(wú)法探測(cè)的區(qū)域）。
而對(duì)于激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，只有被照射的目標(biāo)才會(huì)產(chǎn)生反射，完全不存在地物回波的影響，因此可以“零高度”工作，低空探測(cè)性能較微波雷達(dá)強(qiáng)了許多。

4、體積小、質(zhì)量輕
通常普通微波雷達(dá)的體積龐大，整套系統(tǒng)質(zhì)量數(shù)以噸記，光天線口徑達(dá)幾米甚至幾十米。
而激光雷達(dá)要輕便、靈巧得多，發(fā)射望遠(yuǎn)鏡的口徑一般只有厘米級(jí)，整套系統(tǒng)的質(zhì)量小的只有幾十公斤，架設(shè)、拆收都很簡(jiǎn)便。
而且激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，維修方便，操縱容易，價(jià)格也較低。

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