激光雷達(dá)LiDAR(LightLaser Detection and Ranging)

是激光探測及測距系統(tǒng)的簡稱。用激光器作為輻射源的雷達(dá)。激光雷達(dá)是激光技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 。由發(fā)射機(jī) 、天線 、接收機(jī) 、跟蹤架及信息處理等部分組成。發(fā)射機(jī)是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長可調(diào)諧的固體激光器等；天線是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡；接收機(jī)采用各種形式的光電探測器，如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見光多元探測器件等。激光雷達(dá)采用脈沖或連續(xù)波2種工作方式，探測方法分直接探測與外差探測。

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激光雷達(dá)的用途

激光掃描方法不僅是軍內(nèi)獲取三維地理信息的主要途徑，而且通過該途徑獲取的數(shù)據(jù)成果也被廣泛應(yīng)用于資源勘探、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)開發(fā)、水利工程、土地利用、環(huán)境監(jiān)測、交通通訊、防震減災(zāi)及國家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目等方面，為國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和科學(xué)研究提供了極為重要的原始資料，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，展示出良好的應(yīng)用前景。低機(jī)載LIDAR地面三維數(shù)據(jù)獲取方法與傳統(tǒng)的測量方法相比，具有生產(chǎn)數(shù)據(jù)外業(yè)成本低及后處理成本的優(yōu)點(diǎn)。廣大用戶急需低成本、高密集、快速度、數(shù)字高程數(shù)據(jù)或數(shù)字表面數(shù)據(jù)，機(jī)載LIDAR技術(shù)正好滿足這個需求，因而它成為各種測量應(yīng)用中深受歡迎的一個高新技術(shù)。

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激光雷達(dá)的主要性能指標(biāo)

1、波長：

目前市場上激光雷達(dá)的波長是905nm和1550 nm。

1550nm的LiDAR傳感器可以以更高的功率運(yùn)行，以提高探測范圍，同時對于雨霧的穿透力更強(qiáng)。而905nm的主要優(yōu)點(diǎn)是……相對來講比較便宜。

2、掃描頻率：

一秒內(nèi)進(jìn)行多少次測距輸出。

較高的掃描頻率可以確保安裝激光雷達(dá)的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)較快速度的運(yùn)動，并且保證地圖構(gòu)建的質(zhì)量。

但要提高掃描頻率并不只是簡單的加速激光雷達(dá)內(nèi)部掃描電機(jī)旋轉(zhuǎn)這么簡單，對應(yīng)的需要提高測距采樣率。否則當(dāng)采樣頻率固定的情況下，更快的掃描速度只會降低角分辨率。

3、測量距離：

激光雷達(dá)所標(biāo)稱的距離大多以90%反光率的漫反射物體（如白紙）作為測試基準(zhǔn)。激光雷達(dá)的測距與目標(biāo)的反射率相關(guān)。目標(biāo)的反射率越高則測量的距離越遠(yuǎn)，目標(biāo)的反射率越低則測量的距離越近。因此在查看激光雷達(dá)的探測距離時要知道該測量距離是目標(biāo)反射率為多少時的探測距離。

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激光傳感器的應(yīng)用

　利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量。激光傳感器常用于長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等。

激光測長

精密測量長度是精密機(jī)械制造工業(yè)和光學(xué)加工工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)代長度計(jì)量多是利用光波的干涉現(xiàn)象來進(jìn)行的，其精度主要取決于光的單色性的好壞。激光是的光源，它比以往的單色光源（-86燈）還純10萬倍。因此激光測長的量程大、精度高。

激光測距

它的原理與無線電雷達(dá)相同，將激光對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射出去后，測量它的往返時間，再乘以光速即得到往返距離。由于激光具有高方向性、高單色性和高功率等優(yōu)點(diǎn)，這些對于測遠(yuǎn)距離、判定目標(biāo)方位、提高接收系統(tǒng)的信噪比、保證測量精度等都是很關(guān)鍵的，因此激光測距儀日益受到重視。在激光測距儀基礎(chǔ)上發(fā)展起來的激光雷達(dá)不僅能測距，而且還可以測目標(biāo)方位、運(yùn)運(yùn)速度和加速度等，已成功地用于人造的測距和跟蹤。

激光測振

它基于多普勒原理測量物體的振動速度。多普勒原理是指：若波源或接收波的觀察者相對于傳播波的媒質(zhì)而運(yùn)動，那么觀察者所測到的頻率不僅取決于波源發(fā)出的振動頻率而且還取決于波源或觀察者的運(yùn)動速度的大小和方向。所測頻率與波源的頻率之差稱為多普勒頻移。

激光測速

它也是基多普勒原理的一種激光測速方法，用得較多的是激光多普勒流速計(jì)(見激光流量計(jì))，它可以測量風(fēng)洞氣流速度、流速、飛行器噴射氣流流速、大氣風(fēng)速和化學(xué)反應(yīng)中粒子的大小及匯聚速度等。

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