激光雷達(dá)基本的工作原理與無線電雷達(dá)沒有區(qū)別，即由雷達(dá)發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)信號(hào)，經(jīng)目標(biāo)反射后被接收系統(tǒng)收集，通過測(cè)量反射光的運(yùn)行時(shí)間而確定目標(biāo)的距離。
至于目標(biāo)的徑向速度，可以由反射光的多普勒頻移來確定，也可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)或多個(gè)距離，并計(jì)算其變化率而求得速度，這是、也是直接探測(cè)型雷達(dá)的基本工作原理。

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)（無法探測(cè)的區(qū)域）。
而對(duì)于激光雷達(dá)來說，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。


激光雷達(dá)的障礙物檢測(cè)流程一般如下：
1、 考慮到車上有多個(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)通常采用無監(jiān)督的聚類算法形成多個(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，如果需要類別信息，可以采用特征提取+分類器的方式分類障礙物。

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。


汽車使用的雷達(dá)主要有三種：
1、超聲波雷達(dá)：這是一種很常見的傳感器，主要用于短距離障礙物探測(cè)，比如倒車?yán)走_(dá)，平時(shí)倒車時(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)。


現(xiàn)代激光技術(shù)、探測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)確保激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)觀測(cè)，獲取大氣性質(zhì)實(shí)時(shí)變化。

通過探測(cè)激光與大氣中各種分子和大氣氣溶膠等介質(zhì)相互作用的輻射信號(hào)來反演大氣性質(zhì)，其測(cè)量原理涉及激光輻射與大氣介質(zhì)間相互作所產(chǎn)生的各種物理過程。
按照不同原理區(qū)分，有差分吸收雷達(dá)、米散射雷達(dá)、拉曼雷達(dá)等等，激光雷達(dá)測(cè)量大氣參數(shù)包括：氣溶膠和云（能見度，不同波長(zhǎng)散射和消光特性，偏振特性，整層光學(xué)厚度和大氣透過率等），溫度、密度（氣壓）、濕度（水汽含量），痕量氣體含量（ SO2、 O3、CO2 、NOx、CH4）， 風(fēng)場(chǎng)等。
隨著激光雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大氣、環(huán)境、氣象、空間、遙感等眾多領(lǐng)域。

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