ADAS及国内外知名激光雷达厂商汇总
ADAS概况先进驾驶辅助系统（Advanced Driver AssistantSystem），简称ADAS，是利用安装于车上的各式各样的传感器（可侦测光、热、压力等变数），在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测
与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间
察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安
全技术。
近年来ADAS市场增长迅速，原来这类系统局限于高端市场，而现在正在进入中端市场，与此同时，许多低技术应用在入门级乘用车领域更加常见，经过改进的新型传感器技术也在为系统布署创造新的机会与策略。
驾驶辅助系统主要由GPS和CCD相机探测模块、通信模块和控制模块等组成。其中，GPS和CCD相机探测模块通过GPS接收机接收GPS卫星信号，求出该车的经纬度坐标、速度、时间等信息，利用安装在汽车前部和后部的CCD相机，实时观察道路两旁的状况；通信模块可以发送检测到的相关信息并在相互靠近的汽车之间实时地传输行驶信息；控制模块可以在即将出现事故的时候做出主动控制，从而避免事故的发生。ADAS系统构成1、导航系统。2、实时交通系统TMC（Traffic Message Channel）。3、电子警察系统
ISA（Intelligent Speed Adaptation或Intelligent Speed Advice）。4、车联网系统VSA（Vehicular Communication Systems）。5、车辆检测VD（Vihicle Detection ）：在仅基于视觉的模式下，VD目前要能检测70米远的车辆，并能持续跟踪到100米开外。但在大雾、极端天气及摄像头被阻挡的情况下，VD是不可用的，但能提示用户不可用。6、自适应巡航控制ACC（Adaptive Cruise Control）：ACC一般都基于雷达或激光技术。现在可以基于视觉/相机技术。7、车道偏移报警系统LDWS（Lane Departure Warning System）：LDW在夜晚、雨雪等状况下（应该是非特别极端天气），检测出各种车道标志和路边。在直路与弯道上都能
工作，但在视野很差的条件下，自动关闭，并给出提示。8、车道保持系统（Lanechange Dssistance）。9、车距检测及
警告HMW（Headway Monitoring & Warning ）。10、前车防撞预警系统FCWS (Forward Collision Warning System) ：车祸的发生，大都是来不及反应，或无告警。而FCW能在碰撞前2-3秒，给出警告，以避免车祸发生。因此，FCW要检测出前方车辆或行人的距离及相对速度。11、碰撞避免或预碰撞系统（Collision Avoidance System或Precrash System）。12、行人检测PED（Pedestrian Detection ）：
一般的PED要区分出走路的和静止的人，并给出行人的位
置和速度，如果行人在车辆行驶路线上，能给出重点提示及
碰撞时间。现实中，人有走、跑、带着东西、推车等形态和动作，PED都要能处理这些状况，特别是人群检测，为避免重大事故，PED要给出额外的提醒。检测人行道、行人的动作和姿势，对汽车行驶的安全也有重要意义。13、夜视系统（Night Vision）。14、自适应灯光控制（Adaptivelight Control）。15、行人保护系统（Pedestrian Protection System）。
16、自动泊车系统AP（Automatic Parking）。17、交通标志识别TSR（Traffic Sign Recognition）：TSR能识别路上的
交通标志牌如限速标志，包括固定或非固定的LED标志。这些信息还可以与导航地图信息相融合，提供更精确的信息。技术要点主要在于图像处理，及标志结构信息的提取与识别。
18、盲点探测（Blind Spot Detection）。19、驾驶员疲劳探测（Driver Drowsiness Detection）。20、下坡控制系统（Hill Descentcontrol）。21、电动汽车报警（Electric Vehicle Warningsounds）。22、全景影像系统SVM（Surround View Monitor ）：全景影像系统一般需要四个以上鱼眼摄像头，能看到车辆四周的所有状况。技术上需要对摄像头进行标定，对图像进行配准、拼接，车辆自身的虚拟实现，模拟车辆状态等。23、远光自动控制IHC（Intelligent Headlight Control ）：IHC要考虑两种情况，迎面开来的车与前方同向行驶的车。对于迎面开来的车，在一定距离时，如800-1000米，识别
出其前向大灯，就将远光灯改为近光灯，而等交会过后，恢
复远光灯。对于前方同向行驶的车，可以识别其尾灯，在接近一定距离时，将远光灯改为近光灯，同理，也可以由近光灯改为远光灯。24、增强现实导航AR NAVI（Augmented Reality Navigation）：AR NAVI就是将普通导航仪与摄像头结合，AR NAVI 不仅用前向摄像头将车前的路况录下来，而且据导航地图的信息，在视频上划出虚拟线路箭头，显示导航相关信息。若AR NAVI与PED, VD, LDW等应用结合，其功能会得到进一步增强。25、其他......
每个系统主要包含三个程序：第一，是信息的搜集，不同的系统需藉由不同类型的车用传感器，包含毫米波雷达、超音波雷达、红外线雷达、雷射雷达、影像传感器及车轮速传感器等来收集车辆的工作状态及其参数变化情形，并将不断变化的机械运动变成电参数(电压、电阻及电流)；第二是行车计算机(ECU)，功能在将传感器所收集到的信息进行分析处理，然后再向控制的装置输出控制讯号；第三则是执行，依据ECU输出的讯号，让汽车完成指定动作。ADAS传感器ADAS 采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等，可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量，通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。早期的ADAS 技术主要以被动式报警为主，当车辆检测到潜在危险时，会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。对于最新的ADAS 技术来说，主动式干预
也很常见。下面主要介绍国内外主流激光雷达传感器的厂商以及国内ADAS创业型公司。
国内外主流激光雷达传感器厂商1、上海禾赛光电科技有限公司官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/产品：自动驾驶激光雷达（40线混合固态激光雷达）介绍：技术原理：旋转电机。测距方式：飞行时间测量法（Time of Flight）。1、激光雷达中的激光器发射出一束超短激光脉冲。2、激光投射到目标体上后发生漫反射，传感器接收漫反射反射激光。3、通过激光光束在空中的飞行时间准确计算得出目标物体到传感
器间的距离d=c*t/2(d:距离c：光束t:激光从发出到收回的时间)。2、深圳市速腾聚创科技有限公司官网：
https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/产品：RS-LiDAR多激光雷达耦合平台方案介绍：优势：相比单个64线激光雷达，标准版耦合方案（4个16线），在1/4价格基础上，实现高速自动驾驶实际使用所需的相同点云密度。同时，多激光雷达耦合方案，可以根据客户不同需求进行拆装组合，适用不同场景。更加令人兴奋的是，多个激光雷达的耦合，更便于检测与维护。即使在更复杂或者面对紧急故障的驾驶场景，也能从容应对，让自动驾驶更加安全。3、北京北科天绘科技有限公司官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/产品：R-Angle 车载三维激光扫描仪介绍：结构特点：1、测程远：最大测距1200m。
2、外设配套齐全：各种POS和相机。
3、高度集成：配备
高精度GPS。4、设备轻巧：仅重约5kg。5、精度高：可达3-5mm@50m。6、工作温度：-20℃～55℃。7、测量速度快：200线/秒，3000点/线。8、全方位无死角：360°大视场。4、北醒(北京)光子科技有限公司官网：
https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/产品：TE01图片：
介绍：探测范围：15M。采样频率：700-1000点/秒（可定制）。水平视场角：360°。垂直视场角：正负1°。转转频率3-5Hz（可定制）。优良室外使用性能：100KLux环境下正常工作。应用场景：无人机、建图、定位、机器人、自动驾驶。
5、上海思岚科技有限公司官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/产品：RPLIDAR-A2介绍：采用完全自主知识产权的光磁融合技术，大幅度降低运转噪音，并提升雷达的稳定性与使用寿命。支持SLAM算法、每秒4000次采样，扫描频率达10Hz、测量范围8-16m，360°扫描。应用场景：自动避障、自主建图、路径规划、定位导航。
6、深圳市镭神智能系统有限公司官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/产品：LS01C型激光雷达介绍：LS01C型激光雷达是深圳市镭神智能系统有限公司研发的一款二维扫描测距产品。该激光雷达可以实现6米范围内360度二维平面扫描，产生空间的平面点云地图信息。关键特性介绍：角度360°、精度毫米级、测量范围0.15-6m、2000- 4000点每秒、通讯接口URAT（可定制I2C，SPI，RS485等接口）、角度分辨率1°、寿命长。
7、大族激光科
技产业集团股份有限公司
官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/介绍：简介：大族激光是中国激光装备行业的领军企业，主要从事激光加工设备的研发、生产和销售。旗下子公司：大族锐视的经营范围包括传感器及机器人相关产品的研发与销售。大族锐波的经营范围包括与机器人相关的电子元器件、集成电路、光电产品、半导体的设计、研发、生产与销售。8、广州中海达卫星导航技术股份有限公司
官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/介绍：简介：广州中海达卫星导航技术股份有限公司是国际领先的测绘地理信息装备
生产及解决方案提供商。武汉海达数云技术有限公司是广州中海达卫星导航技术股份有限公司控股子公司，致力于高精度三维激光测量系列产品开发、应用服务与产业化。9、杭州巨星科技股份有限公司
官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/介绍：简介：杭州巨星科技股份有限公司是专业从事手动工具、激光产品、智能工具、服务机器人等产品研发、生产和销售的智能装备企业，技术水平居行业前列，是国内手工工具行业规模最大、渠道优势最强的龙头企业。
10、LeddarTech inc. 官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/
产品：LeddarVu固态激光雷达介绍：215检测范围、107
克紧凑的形式因素、8个独立检测部分、多目标检测、横向
的歧视、Variousfield视图选项、快速刷新频率100赫兹、不受环境光、没有移动部件,最终的鲁棒性、模块化设计forflexible集成。11、Innoviz Technologies官网：
https://www.innoviz.tech产品：固态激光雷达（HD-SSL）介绍：INNOVIZ的固态激光雷达仅售卖100 美元。HD-SSL 的外形很紧凑，尺寸大概是5x5x5cm。扫描范围大致是这样的：在100 米的范围内，以20fps 的帧率扫描；在
100-200 米范围内，以5fps 的帧率扫描。当扫描到正在移动的物体时，它能实时追踪它的位置，有点像军用雷达。在不同场景下，HD-SSL 可以切换到不同的扫描模式，比如Smart Beam 模式，这种模式下全域都是最高精度扫描。12、Ibeo Automotive Systems GmbH官网：
https://https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/产品：Ibeo参考传感器系统介绍：将ibeo参考传感器系统(RSS)集成到一辆车上。汽车在水平面上共连接六个ibeo勒克斯激光雷达传感器。其中，三个传感器安装在中间和左边和右边的保险杠。其他三个安装在后保险杠来生成一个360°的车辆的环境。13、Quanergy Systems, Inc. 官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/产品：QUANERGY M8介绍：M8是第一个有效的远程激光雷达传感器。多个激光束和飞行时间(TOF)深度知觉结果在三维点云空间感知。360°的视野,每秒420000点,测量范围,高精度,高分辨率。14、Velodyne LiDAR, Inc.官网：
https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/产品：固态汽车激光雷达测距系统介绍：这一激光雷达产品尺寸为125x50x55毫米，可以安装在汽车前方、侧面，或是拐角。每个设备可以覆盖水平120度的范围，而整体配置方式可以实现全方位覆盖。此外，这些设备能覆盖垂直35度的范围，在爬陡坡时可以派上用场。15、TriLumina, Corp.
官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/介绍：TriLumina是为自动驾驶和高级驾驶辅助系统(ADAS)提供固态反向发射垂直腔面发射激光器(VCSEL)激光阵列技术的世界领先供应商。TriLumina的高功率激光发射器提供低成本、小尺寸、高功率照明方案，用于光探测和测距(LiDAR)以及驾驶员监测解决方案(DMS)。
国内ADAS创业型公司1、苏州智华汽车电子有限公司
总部：苏州官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：安全辅助系统（LDW/FCW/BSD/PDS/NVS/TSR）/3D泊车系统客户范围：广汽、北汽、长安、吉利、上汽、宇通、金龙等实现方式：摄像头2、前向启创
总部：深圳官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/ 业务：ADAS系统（摄像头+核心控制芯片+ADAS算法，
LDW/FCW/DSM/PDS/TSR/NVS/SVC）客户范围：后装实现方式：摄像头3、深圳市灵动飞扬科技有限公司(前身宝尼视讯）
总部：深圳官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：ADAS系统（FCW/LDW/PDS/BSD/SVC）客户范围：前装/后装实现方式：摄像头4、纵目科技
总部：上海官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：环视ADAS系统（LDW/BSD/SVC）客户范围：后装实现方式：摄像头5、北京中科慧眼科技有限公司
总部：北京官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：ADAS 系统（FCW/LDW）客户范围：后装实现方式：双目摄像头6、深圳市中天安驰有限责任公司
总部：深圳官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/ 业务：防碰撞预警/夜视系统/APP驾车卫士客户范围：后装实现方式：摄像头/激光传感器/毫米波雷达7、智驾科技Maxieye
业务：ADAS系统（ACC/FCW/AEB/IHC/LKA/PSD/TSR）客户范围：前装/后装实现方式：摄像头8、MINIEYE
总部：深圳官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：ADAS系统（FCW/LDW/BSD/PDS）客户范围：后装实现方式：摄像头9、Mplanet-喵星科技
总部：江苏官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：智能行车记录仪（车联网）客户范围：后装实现方式：摄像头10、杭州好好开车科技有限公司
总部：杭州官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：那狗（ADAS:前碰撞追尾预警、车道偏移预警功能+UBI）
客户范围：后装+保险公司实现方式：摄像头11、深圳智云谷科技
总部：深圳官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：Carpro HUD(行车记录/手势感应/导航/OBD)客户范围：后装实现方式：12、苏州清研微视电子科技有限公司
总部：江苏业务：疲劳驾驶预警/远程监控/营运车辆一体化智能监控客户范围：后装实现方式：摄像头13、卡斯达特业务：车联网/远程控制（防盗）客户范围：后装实现方式：14、恒润科技(HiRain Technologies)
总部：北京官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：前视主动安全摄像头/全景泊车/（基于Mobileye Eye Q3芯片）客户范围：后装实现方式：摄像头15、辉创电子科技(苏州)有限公司
总部：苏州官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/ 业务：车道偏移警示系统/无钥匙启动/环车鸟瞅影像系统客户范围：后装实现方式：摄像头16、河南护航实业股份有限公司
总部：河南官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/ 业务：智能紧急制动系统、防撞预警系统客户范围：前装实现方式：雷达17、腾讯神眼业务：ADAS系统/行车记录仪客户范围：后装实现方式：摄像头18、格灵深瞳
总部：北京官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/ 业务：行为分析/车辆特装识别（公共交通安全、物流监控）客户范围：后
装实现方式：摄像头19、杭州极木科技有限公司
总部：杭州官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/业务：ADAS系统客户范围：前装实现方式：摄像头20、径卫视觉
总部：上海官网：https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,/ 业务：ADAS 系统客户范围：后装实现方式：手机摄像头
注：排名无先后，如有遗漏错误之处请指正，电话
400-0933-666，邮箱ittbank@https://www.doczj.com/doc/2c19110905.html,。
光电雷达技术 课程论文 题目激光雷达技术的应用现状及应用前景
专业光学工程 姓名白学武 学号2220140227 学院光电学院 2015年2月28日 摘要：激光雷达无论在军用领域还是民用领域日益得到广泛的应用。介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类，介绍了它们的研究进展和发展现状，以及应用现状和发展前景。 引言 激光雷达是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的T作原理相似，它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号，然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较，从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)等信息，实现对飞机、导弹等目标的探测、跟踪和识别。 激光雷达可以按照不同的方法分类。如按照发射波形和数据处理方式，可分为脉冲激光雷达、连续波激光雷达、脉冲压缩激光雷达、动目标显示激光雷达、脉冲多普勒激光雷达和成像激光雷达等：根据安装平台划分，可分为地面激光雷达、机载激光雷达、舰载激光雷达和航天激光雷达；根据完成任务的不同，可分为火控激光雷达、靶场测量激光雷达、导弹制导激光雷达、障碍物回避激光雷达以及飞机着舰引导激光雷达等。 在具体应用时，激光雷达既可单独使用，也能够同微波雷达，可见光电视、
红外电视或微光电视等成像设备组合使用，使得系统既能搜索到远距离目标，又能实现对目标的精密跟踪，是目前较为先进的战术应用方式。 一、激光雷达技术发展状况 1.1关键技术分析 1.1.1空间扫描技术 激光雷达的空间扫描方法可分为非扫描体制和扫描体制，其中扫描体制可以选择机械扫描、电学扫描和二元光学扫描等方式。非扫描成像体制采用多元探测器，作用距离较远，探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同，能够减小设备的体积、重量，但在我国多元传感器，尤其是面阵探测器很难获得，因此国内激光雷达多采用扫描工作体制。 机械扫描能够进行大视场扫描，也可以达到很高的扫描速率，不同的机械结构能够获得不同的扫描图样，是目前应用较多的一种扫描方式。声光扫描器采用声光晶体对入射光的偏转实现扫描，扫描速度可以很高，扫描偏转精度能达到微弧度量级。但声光扫描器的扫描角度很小，光束质量较差，耗电量大，声光晶体必须采用冷却处理，实际工程应用中将增加设备量。 二元光学是光学技术中的一个新兴的重要分支，它是建立在衍射理论、计算机辅助设计和细微加工技术基础上的光学领域的前沿学科之一。利用二元光学可制造出微透镜阵列灵巧扫描器。一般这种扫描器由一对间距只有几微米的微透镜阵列组成，一组为正透镜，另一组为负透镜，准直光经过正透镜后开始聚焦，然后通过负透镜后变为准直光。当正负透镜阵列横向相对运动时，准直光方向就会发生偏转。这种透镜阵列只需要很小的相对移动输出光束就会产生很大的偏转，透镜阵列越小，达到相同的偏转所需的相对移动就越小。因此，这种扫描器的扫
激光雷达具备独特的优点，如极高的距离分辨率和角分辨率、速度分辨率高、测速范围广、能获得目标的多种图像、抗干扰能力强、比微波雷达的体积和重量小等。这使得激光雷达能精确测量目标位置（距离和角度）、运动状态（速度、振动和姿态）和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。 自1961年科学家提出激光雷达的设想，历经 40余年，激光雷达技术从最简单的激光测距技术开始，逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术，进而研发出不同用途的激光雷达，如精密跟踪激光雷达、侦测激光雷达、侦毒激光雷达、靶场测量激光雷达、火控激光雷达、导弹制导激光雷达、气象激光雷达、水下激光雷达、导航激光雷达等。激光雷达已成为一类具有多种功能的系统。目前，激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学和生物战剂探测和水下目标探测等军事领域方面已进入实用阶段，其它军事应用研究亦日趋成熟。它在工业和自然科学领域的作用也日益显现出来。 一、军事领域应用 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。1992年，美国海军执行了“辐射亡命徒”先期技术演示计划，演示用激光雷达远距离非合作识别空中和地面目标。该演示计划使用的CO2激光雷达在P-3C 试验机上进行了飞行试验，可以利用目标表面的变化、距离剖面、高分辨率红外成像和三维激光雷达成像，识别目标。同时，针对美国海军陆战队的战备需求，桑迪亚国家实验室和Burns公司分别提出了手持激光雷达的设计方案。这种设备能由一名海军陆战队队员携带，重量在2.3～3.2kg之间，可以安装在三脚架上；
激光雷达调研分析 XXX公司 20xx年x月x日
目录 一、概念原理 (1) 1、雷达介绍 (1) 2、激光的原理 (1) 二、雷达种类 (2) 1、优缺点对比 (2) 2、主要厂家 (4) 三、参考链接 (1)
一、概念原理 1、雷达介绍 光学雷达是一种光学遥感技术，它通过向目标照射一束光，通常是一束脉冲激光来测量目标的距离等参数。 激光雷达对物体距离的测量与通常所说的雷达类似，都是通过测量发送和接受到的脉冲信号的时间间隔来计算物体的距离。因此，由于原理上的相似性，尽管雷达的准确定义是使用微波或无线电波等波长较长的电磁波进行检测测距的设备，激光雷达这一术语仍然被广泛使用。 激光发出具有高方向性的光束，即组成的光波在一条直线上传播，不会扩散。普通的光源发出的光波会朝各个方向扩散。激光束内的光波都是相同颜色的（此性质叫单色性）。普通的光（比如荧光灯管发出的光）一般来说是几种颜色的光混合后表现为白色。当激光束内的光波传播时，它们以完全同步的波峰和波谷发生振荡，这种特性叫做相干性。当两个激光束相互重叠时，每个光束的波峰和波谷只会相互加强，产生一个干涉图。 2、激光的原理 原子（分子）从外部吸收能量后，从下准位（低能级状态）跃迁至上准位（高能级状态）。这种状态被称为受激状态。 受激状态是一种不稳定的状态，将会很快返回至低能级状态。这一行为被称为“跃迁”。 此时会辐射出相当于跃迁能量的光。这种现象被称为自发发射。辐射出的光碰撞到同样处于受激状态的其他原子，也会激励其发生相同的跃迁。这种受到诱导而辐射出的光称为受激发射。
所有的激光振荡管都由以下三个元件组成： 二、雷达种类 激光雷达主要有三种技术流派： 混合固态技术（Solid State Hybrid），以Velodyne产品为代表。IBEO也是使用该技术，但线束少于Velodyne。混合固态是目前应用于车载领域主要技术类型； 微机电技术（Mechanical Mechanism），以创业公司Quanergy为代表； 机械技术（Mechanical Mechanism），以传统公司Leica, Riegl等公司为代表，主要应用于高端工业领域 1、优缺点对比 相控：不同于机械扫描雷达的通过天线转动来实现电磁波定向发送，相控阵雷达通过信号单元发射不同相位的电磁波相互耦合实现不同方向的传播。简单的说，机械扫描雷达会动，相控阵雷达不会。
激光雷达的发展历程及车用激光雷达的产业格局和发展趋势
目录索引 研究逻辑 (4) 激光雷达：高精度的传感器，与ADAS及无人驾驶形成良好搭配 (5) 激光雷达的原理与结构：基于TOF飞行时间的高精度测量 (5) 激光雷达的发展历程：从机械走向固态，从单线束走向多线束 (6) 激光雷达与ADAS及无人驾驶形成良好搭配 (7) 车用激光雷达的产业格局和发展趋势 (8) 国外企业破风而行，不断寻求技术突破 (8) 国内企业加速追赶，目标产品逐步成型 (12) 低成本化时代来临，路径选择求同存异 (14) 投资建议 (15) 风险提示 (15)
图表索引 图1：激光雷达工作原理图 (5) 图2：激光雷达系统结构图 (5) 图3：机械激光雷达 (6) 图4：固态激光雷达 (6) 图5：单线激光雷达与多线激光雷达对比 (7) 图6：2.5D激光雷达 (7) 图7：3D激光雷达 (7) 图8：主要类型的ADAS传感器 (7) 图9：不同类型的ADAS传感器性能对比 (8) 图10：Velodyne激光雷达产品及主要参数 (9) 图11：HDL-64E正面构造 (9) 图12：HDL-64E背面构造 (9) 图13：Ultra Puck产品计划 (10) 图14：Ultra Puck内部结构 (10) 图15：Quanergy公司的The Mark VIII激光雷达 (10) 图16：The Mark VIII激光雷达的主要参数 (10) 图17：Quanergy公司的S3固态激光雷达 (11) 图18：S3固态激光雷达主要参数 (11) 图19：IBEO车用激光雷达产品 (11) 图20：LUX-4L激光路径 (11) 图21：LUX-8L激光路径 (11) 图22：镭神智能激光雷达产品 (12) 图23：思岚科技激光雷达产品 (13) 图24：华达科捷3D激光雷达 (13) 图25：激光雷达低成本化的主要路径 (14)
光电传感技术与应用 课程作业 学院 专业 姓名 学号
课程论文题目激光雷达技术 评审意见 演示文稿张数14 评审意见
激光雷达 林无穷 江南大学理学院光电信息科学与工程系江苏无锡 214122 摘要：本文介绍了激光雷达技术的原理、发展与历程，还有它在当今时代的多方面应用。我们把工作在红外和可见光波段的，以激光为工作光束的雷达称为激光雷达，它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成。它在地形检测，导航，测距，追踪以及军事方面有着显著作用。 关键词：激光，雷达，环境检测 引言 激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲，与微波雷达没有根本的区别：向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。 激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。发射系统是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。 原理 激光雷达探测大气的基本原理即是上述几种激光与大气相互作用的机制。激光器产生的激光束经光束准直（有的情况下需要扩束）后发射到大气中，激光在大气中传输遇到空气分子、气溶胶等成分便会发生散射、吸收等作用。散射中的小部分能量——后向散射光落入接收望远镜视场被接收。被接收到的后向散射光传输到光电探测器（通常为PMT）被转换成电信号（一般为电流信号），实现光-
2020年智能交通系统激光雷达行业分析 一、行业概况 (2) 二、行业竞争状况 (3) 1、SICK (4) 2、IBEO Automotive Systems GmbH (4) 3、Velodyne Lidar (4) 4、速腾聚创 (4) 5、禾赛科技 (5) 6、思岚科技 (5) 三、行业主要壁垒 (5) 1、技术与人才壁垒 (5) 2、资质壁垒 (6) 3、资金壁垒 (6) 4、品牌和客户资源壁垒 (7)
一、行业概况 智能交通系统（即ITS-Intelligent Transportation System）是将信息技术、计算机、数据通信、传感器、电子控制、自动控制、人工智能、运筹学等技术有效集成运用，对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方位以及交通建设管理全过程进行管控支撑，使交通系统在区域、城市各时空范围内具备感知、互联、分析、预测、控制等能力，以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行交流和管理水平。 智能交通行业是以智能交通系统为载体，智能交通服务为最终目标的、相互关联的增值活动企业个体所组成的企业群，其构成包括智能交通信息采集与处理设备制造商、智能交通信息服务集成商、智能交通信息服务提供商、智能交通信息通信网络运营商、智能交通信息服务和管理终端设备制造商及其软件系统开发商、交通工具生产商和政府管理部门等。其中，智能交通信息采集与处理设备是整个智能交通系统尤为重要的环节，智能交通信息采集与处理设备利用先进传感技术、电子控制技术、现代微波通信技术、嵌入式软硬件技术等，采集并处理交通基础数据，将信息按照一定的接口和编码规范输出给智能交通信息管理应用平台，为使用者和管理者提供应用依据，对智能交通系统和服务的质量起着先导作用。我国政府积极出台相关政策，快速促进智能交通行业发展。政府、行业和企业协力促进智能交通行业的技术革新、标准制定和产品研发。我国开展一系列的示范项目，
除了通道排查树障以外，雷达在通道中还有哪些创新点，对运维有哪些帮助？ 应用机载激光雷达技术进行输电线路巡检的优势如下： 1、能够快速获取线路走廊高精度的三维空间信息及高分辨率的真彩色影像信息，可实现线路交叉跨越高度、树高房高、线路与周边地物空间距离的高精度实时测量等； 8、结合电塔三维模型、线路走廊三维地形地物数据以及收集的线路属性参数，还可以辅助实现线路资产管理，与智能电网方案结合，效果更好。 9、可根据巡检不同的技术要求，集成可见光相机／多光谱相机／红外相机。 后台数据处理后，软件有哪些模块可以实际运用？
数据处理巡检分析一体化软件集航迹解算、点云分类处理、影像处理及线路巡检分析为一体，可操作性强，简单易学。该软件功能模块主要包括线路当前工况缺陷分析检测、净空排查、线路交叉跨越分析、塔杆定位、塔杆倾斜测量分析、杆塔位移监测、弧垂分析、线路不同工况模拟及检测，软件内置国网线路安全运行规程等，支持自定义配置规程参数并自动分析报告输出，可根据实际需求灵活使用。 巡检效率 1、由上两图可见，对于10km的线路长度，30分钟即可采集完所有数据；50分钟 内即可生成巡检报告，获取通道内的净空数据，外业人员可及时联系相关人 员，在短时间内，排除净空障碍隐患。这种效率是传统人工巡检无法做到的，
以下是具体比较： 无人机载激光雷达电力巡线社会经济效益一览表
2、巡线数据真实可靠性：由于传统的人工巡线很难确保巡线人员能够百分之百到 达位置，即使是使用GPS“打考勤”，也不能确保巡线人员对每个检测点都 进行认真可靠的检测。因此，对于数据收集的可靠性上，使用无人机搭载激 光雷达，是更具备真实客观性。 1、数据预处理功能：包括全息数据导入、航迹姿态数据处理、激光点云数据解算、激光点云/高清影像/红外图像等精确匹配等； 数据预处理功能主要应用到的坐标转换如下。 （1）扫描仪局部坐标到IMU坐标转换；
引言 激光雷达是一种可以精确、快速获取地面或大气三维空间信息的主动探测技术，应用范围和发展前景十分广阔。以往的传感器只能获取目标的空间平面信息，需要通过同轨、异轨重叠成像等技术来获取三维高程信息，这些方法与LiDAR技术相比，不但测距精度低，数据处理也比较复杂。正因为如此，LiDAR技术与成像光谱、合成孔径雷达一起被列为对地观测系统计划中最核心的信息获取与处理技术。激光雷达是将激光技术、高速信息处理技术、计算机技术等高新技术相结合的产物。 一、激光雷达的工作原理 激光雷达是一种雷达系统，是一种主动传感器，所形成的数据是点云形式。其工作光谱段在红外到紫外之间，主要发射机、接收机、测量控制和电源组成。工作原理为：首先向被测目标发射一束激光，然后测量反射或散射信号到达发射机的时间、信号强弱程度和频率变化等参数，从而确定被测目标的距离、运动速度以及方位。除此之外，还可以测出大气中肉眼看不到的微粒的动态等情况。激光雷达的作用就是精确测量目标的位置（距离与角度）、形状（大小）及状态（速度、姿态），从而达到探测、识别、跟踪目标的目的。 二、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，因而在国防军事、工农业生产、医学卫生和科学研究等方面都有广泛的应用。LiDAR技术在西方国家发展相对成熟，已经投入商业运行的激光雷达系统（主要指机载）主要有Optech（加拿大）、TopSys（法国）和Leica（美国）等公司的产品。 （一）军事方面的应用 目前，在水雷探测激光雷达、化学试剂探测激光雷达、大气监测激光雷达、生化陆战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先进，包含着世界最尖端的五大核心技术：激光材料研究的突破、激光辐射材料物理机理及成像图谱研究的突破、一次性快速跟踪定位控制技术的突破、高密度能量可逆转换载体材料的突破、激光成像技术的突破。 （二）测风方面的应用 多普勒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。多普勒测风激光雷达利用光的多普勒效应，测量激光光束在大气中传输及其回波信号的多普勒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。 （三）气象方面的应用：我国已经建立12个沙尘暴长期观测站，首次形成全国性的沙尘暴监测网络。可以通过先进的观测、模拟和卫星遥感的联合研究，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，制定全面高效的防治计划提供科学依据。 （四）医学方面的应用 美国能源部所属的Oak Ridge国家实验室开发出一种集成了激光和雷达系统的系统，这种系统可以减轻烧伤病人的痛苦。研究人员希望这种同频连续波激光雷达映射系统，可以从病人身体上去除坏死的皮肤和肌肉。这种新系统可以对烧伤病人的体表组织进行三维的激光雷达定位探测，以确定损害程度。利用探测定位结果，激光可以自动除去坏死的组织以利于新组织生长。 （五）水土保持监测中的应用 目前，全国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，全国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；而且，可详细反映所测场地的形态，轻松实现三维建模，从而真正实现了非接触式测量，大大减少了外业工作量，降低了外业危险；并且可对开挖边坡、崩岗、山体滑坡等许多形式的水土流失进行测量，使传统水土保持走上“精耕细作”之路。 三、激光雷达的发展趋势 （一）星载激光雷达
激光雷达最早的定义是LIDAR，英文为Light Deteation and Ranging，中文意思是「光的探测和测距」。 其实更准确的一个定义是LADAR：LAser Detection and Ranging，即「激光的探测和测距」。这是在2004 年提出的定义，更符合激光雷达的概念。 激光雷达实际上是一种工作在光学波段（特殊波段）的雷达，它的优点非常明显： 1、具有极高的分辨率：激光雷达工作于光学波段，频率比微波高2～3个数量级以上，因此，与微波雷达相比，激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率； 2、抗干扰能力强：激光波长短，可发射发散角非常小（μrad量级）的激光束，多路径效应小（不会形成定向发射，与微波或者毫米波产生多路径效应），可探测低空/超低空目标； 3、获取的信息量丰富：可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息，生成目标多维度图像； 4、可全天时工作：激光主动探测，不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性。它只需发射自己的激光束，通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。 但是激光雷达最大的缺点——容易受到大气条件以及工作环境的烟尘的影响，要实现全天候的工作环境是非常困难的事情。 激光雷达在无人驾驶中的功能： 第一是路沿检测，也包括车道线检测； 第二是障碍物识别，对静态物体和动态物体的识别； 第三是定位以及地图的创建。 一款好的激光雷达设备都有哪些评判标准呢？ “单位时间出点数、点云测量精度、测距范围三方面的具体性能直接决定了激光雷达设备品质的好坏”。
激光雷达详细的参数如下： 线束…………16线 波长…………905nm 激光等级…………class 1 精度…………±2cm(典型值) 测距…………20cm~150m（目标反射率40%） 出点数…………320，000pts/s 垂直测角…………30° 垂直角分辨率………… 2.0o 水平测角…………360o 水平角分辨率…………0.1o至0.4o 转速…………300-1200rpm (5-20Hz) 输入电压…………9-32VDC 产品功率…………9w(典型值) 防护安全级别…………IP67 操作温度…………-10~60°C 规格…………H:82.7mm*φ:109mm 重量…………0.84kg(不包含数据线) 采集数据…………三维空间坐标/反射率 激光雷达生产复杂，价格高昂也是行业普遍面对的问题 通过深圳在高端制造商的积累解决这个问题。4月18日，速腾宣布已经投入20多条生产线来量产多线激光雷达，并且预计1个季度后达到100条以上的产线规模。 线数越高，价格越高。同理，通过耦合方案达到想要的线数，这样的话，比 2线、64线的价格要有优势。 激光雷达行业供货周期长 速腾聚创激光雷达供货周期在4周以内，快了很多。
全球3D激光雷达市场现状及国内外企业布局情况
目录 1.传感器领域的明日皇冠-3D激光雷达 (4) 1.1.激光雷达是一种感知外界环境的传感器 (4) 1.2.激光雷达已从最初的军工延伸至移动机器人等民用领域 (4) 1.3.激光雷达的民用应用维度也从一维上升到三维 (5) 2.激光雷达将在服务机器人领域率先大规模推广 (6) 2.1.激光雷达已经成为移动机器人的“眼睛” (6) 2.2.服务机器人用激光雷达将率先进入爆发式增长 (8) 3.无人驾驶兴起将引爆3D激光雷达下游需求 (9) 3.1.无人驾驶技术蔚然成风，商业化应用成大趋势 (9) 3.2.3D激光雷达是无人驾驶的核心技术路线 (11) 3.3.全球无人驾驶用3D激光雷达市场需求将在2030年爆发 (12) 3.4.同步定位与地图构建等核心软件能力至关重要 (13) 3.4.1.算法是激光雷达的核心与灵魂 (13) 3.4.2.基础点云数据处理软件可实现可视化输出 (13) 3.4.3.以SLAMWARE为例，认知同步定位与地图构建的重要性 15 3.5.技术更新和规模化将解除3D激光雷达成本过高瓶颈 (17) 4.欧美企业提前布局，内资企业奋起直追 (18) 4.1.海外激光雷达市场起步较早，欧美企业引领行业发展 (18) 4.1.1.Leica：老牌空间测量领导者 (18) 4.1.2.行业标杆Velodyne：手握核心专利，提供原始数据 (19) 4.1.3.Ibeo：提供包括硬件和软件在内的成套解决方案 (20) 4.1.4.Quanergy：新晋创业公司推廉价激光雷达 (21) 4.2.国产激光雷达厂商率先在中低端市场获得突破 (22) 4.2.1.华达科捷：依托激光技术进军3D 激光雷达 (22) 4.2.2.镭神智能：扬帆起航布局激光雷达行业 (23) 4.2.3.数字绿土：兼顾软件与硬件，背靠国内放眼国际 (23) 4.2.4.思岚科技：机器人定位导航解决方案及相关核心传感器龙头 25 5.3D激光雷达相关标的梳理 (27) 5.1.巨星科技（002444）：设立欧镭激光，布局车用3D激光雷达 27 5.2.大族激光（002008）：激光行业龙头，激光雷达预研工作进展顺 利27 6.风险因素 (28)
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 引言 (1) 1雷达与激光雷达系统 (2) 2激光雷达测距方程研究 (3) 2.1测距方程公式 (3) 2.2发射器特性 (4) 2.3大气传输 (5) 2.4激光目标截面 (5) 2.5接收器特性 (6) 2.6噪声中信号探测 (6) 3伪随机m序列在激光测距雷达中的应用 (7) 3.1测距原理 (7) 3.2 m序列相关积累增益 (8) 3.3 m序列测距精度 (8) 4脉冲激光测距机测距误差的理论分析 (9) 4.1脉冲激光测距机原理 (9) 4.2 测距误差简要分析 (10) 5激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用 (10) 6结束语 (11) 致谢 (12) 参考文献 (12) -
激光雷达测距原理与其应用 摘要:本文简单介绍激光雷达系统组成，激光雷达系统与普通雷达系统性能的对比，着重阐述激光雷达测距方程的研究。针对激光远程测距中的微弱信号检测，介绍一种基于m序列的激光测距方法，给出了基于高速数字信号处理器的激光测距雷达数字信号处理系统的实现方案，并理论分析了脉冲激光测距机的测距误差。了解并学习激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用。 关键词：激光雷达；发射器和接收器特性; 伪随机序列; 脉冲激光；测距误差 Applications and Principles of laser radar ranging Student majoring in Optical Information Science and Technology Ren xiaonan Tutor Shang lianju Abstract:This paper briefly describes the composition of laser radar systems, laser radar system and radar system performance comparison of normal, focusing on the laser radar range equation. Laser Ranging for remote signal detection, presents a introduction of a sequence based on laser ranging method m, gives the high-speed digital signal processor-based laser ranging radar digital signal processing system implementations, and theoretical analysis of the pulse Laser rangefinder range error.We understand and learn application of Laser radar in the mobile robot and other aspects. Key words：Laser radar; Transmitter and receiver characteristics；Pseudo-random sequence；Pulsed laser；Ranging error. 引言：激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物，激光具有亮度 高、单色性好、射束窄等优点,成为光雷达的理想光源,因而它是目前激光应用主要的研究领域之一。激光雷达是一项正在迅速发展的高新技术，激光雷达技术从最简单的激光测距技术开始，逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术，使激光雷达成为一类具有多种功能的系统。利用激光作为遥感设备可追溯到30多年以前，从20世纪60年代到70年代，人们进行了多项试验，结果都显示了利用激光进行遥感的巨大潜力，其中包括激光测月和卫星激光测距。激光雷达测量技术是一门新兴技术，在地球科学和行星科学领域有着广泛的应用.LiDAR(LightLaser Detection and Ranging)是激光探测及测距系统的简称，通常指机载对地激光测距技术，对地激光测距的主要目标是获取地质、地形、地貌以及土地利用状况等地表信息。相对于其他遥感技术，LIDAR的相关研究是一个非常新的领域，不论是在提高LIDAR数据精度及质量方面还是在丰富LIDAR数据应用技术方面的研究都相当活跃。随着LIDAR传感器的不断进步，地表采点密度的逐步提高，单束激光可收回波数目的增多，LIDAR数据将提供更为丰富的地表和地物信息。激光测距可分为星载(卫星搭载)、机载(飞机搭载)、车载(汽车搭载)以及定位(定点测量)四大类，目前激光测距仪已投入使用,激光雷达正处在试验阶段,某些激光雷达已付诸实
国外军用CO2激光雷达技术的发展 于少数任 务,即常规微波雷达不能很好执行的任务. 这些任务是远程,高精度SATKA,极精确的 导航适时修正.以及高分辨率成象. 随着激光技术的不断发展,战术激光雷 达证实了它在许多应用中比常规微波雷达有 显着的优点: (1)可进行地形跟随/地形圆避(TF/TA). co激光雷达可让飞机回避高架电线和地面 障碍物,从而可让飞机飞得更低更快,因为具 有高的角分辨率. (2)CO,激光雷达的光束能很好穿透烟, 雾,覆,识别伪装,在很远距离上探测空载目 标,遥感化学药剂; (3)通过分析高分辨率的角一角一多普 勒成象,能识别目标和识别目标部位; (4>用相干激光雷达可遥感大气风速,已 用于航天器尾部涡流的检测与跟踪,航天穿 梭机起飞和着陆时的大气引力测量,空基风
剪应力的检测,地基机场微矮风剪应力的监测,气象研究和环境监测等. 若我们将军用激光雷达分为战略性和战 术性两丈类,那么它们的现状(指已在生产中.或在现场演习中已被证实)和未来(指已被证实,或能被证实.它们为具有宽带性能的系统)如下: A,战略性激光雷达 现状未来 激光器C一 最大距离8(JOhn>1000kin 测距精度lem一 多普勒精度<0.1em!sec一 角精度10ps’ad— B,战术性激光雷达 ‘ 现状未来 激光器 最大距离 测距精度 多普勒精度 角精度
“CO2 , ‘C.. CO2,YAG. ?一 3km <lt4cm <5em/se~ <50urad 本文仅就军用c激光雷达作简要说 明.然后对其发射机中的CO,激光器情况作一 评估,再提出对发展我国军用激光系统的 建议,供参改. 二,战略性军用C02激光雷 达——火池激光雷达(Firepond I_aserRadar) 在美国海军空问与系统司令部和弹道导 弹防预组织的发起下,美国麻省理工学院林肯实验室(mrILL~研制和证实了一种战略性 激光集锦第9卷
国产激光雷达性能参数 The manuscript was revised on the evening of 2021
激光雷达最早的定义是 LIDAR，英文为 Light Deteation and Ranging，中文意思是「光的探测和测距」。 其实更准确的一个定义是 LADAR：LAser Detection and Ranging，即「激光的探测和测距」。这是在 2004 年提出的定义，更符合激光雷达的概念。 激光雷达实际上是一种工作在光学波段（特殊波段）的雷达，它的优点非常明显： 1、具有极高的分辨率：激光雷达工作于光学波段，频率比微波高2～3个数量级以上，因此，与微波雷达相比，激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率； 2、抗干扰能力强：激光波长短，可发射发散角非常小（μrad量级）的激光束，多路径效应小（不会形成定向发射，与微波或者毫米波产生多路径效应），可探测低空/超低空目标； 3、获取的信息量丰富：可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息，生成目标多维度图像； 4、可全天时工作：激光主动探测，不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性。它只需发射自己的激光束，通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。 但是激光雷达最大的缺点——容易受到大气条件以及工作环境的烟尘的影响，要实现全天候的工作环境是非常困难的事情。
激光雷达在无人驾驶中的功能： 第一是路沿检测，也包括车道线检测； 第二是障碍物识别，对静态物体和动态物体的识别； 第三是定位以及地图的创建。 一款好的激光雷达设备都有哪些评判标准呢？ “单位时间出点数、点云测量精度、测距范围三方面的具体性能直接决定了激光雷达设备品质的好坏”。 激光雷达详细的参数如下： 线束………… 16线
激光雷达在ALV中的应用 关键词：激光雷达智能车辆移动机器人定位障碍检测laser range finder Extended Kalman Filter(EKF). 结构：1：概述 2：激光雷达的分类 3：激光雷达测量时间的技术 4：激光雷达在ALV中的用途 5：举例LMS291-s05型号的激光雷达的特点和参数 6：激光雷达用于智能车定位 6.1 定位原理 6.2定位常用方法 7：激光雷达用于ALV的障碍检测 7.1ALV的安全性要求 7.2 激光雷达检测故障时要到的“漏报”和“虚警”现象 7.3 雷达安装位置的考虑 8：总结 资料来源：Google 百度知网、南理工图书馆学位论文、期刊、会议《未知环境中移动机器人导航控制理论与方法》蔡自兴 1：概述 无论是室外环境下行驶的陆地自主车还是室内环境下运动的各种移动机器人（Autonomous Land Vehicle)，都离不开距离探测。而在有源测距仪中，激光测距雷达的精度相对较高，方向性较好，而且基本不受环境可见光变化的影响，因此无论在室内还是室外环境下的移动机器人的导航研究中都得到了广泛应用。激光测距雷达可以直接获取距离数据，为机器人的导航提供了便捷有效的环境描述。 2：激光雷达的分类 根据扫描机构的不同，激光测距雷达有2D和3D两种。它们大部分都是靠一个旋转的反射镜将激光发射出去并通过测量发射光和从物体表面反射光之间的时间差来测距。3D激光测距雷达的反射镜还附加一定范围内俯仰以达到面扫描的效果。它们都是直接测距方法。同3D激光测距雷达相比，2D激光测距雷达只在一 个平面上扫描，结构简单，测距速度快、系统稳定可靠。目前2D激光测距雷达
激光雷达技术的发展现状及潜力 摘要：本文主要探讨激光雷达技术的发展现状及潜力，通过对激光雷达技术的发展历程、技术应用来具体阐述。 关键词：激光雷达技术、发展、技术应用 1、前言 激光雷达技术是一门新兴技术，在地球科学领域及行星科学领域有着广泛应用。随着这一技术在相关行业的深入开展，它越来越被世界各国的人们所熟知，并被大力推广、研发和应用，成为当今较为热门的现代量测技术。 激光雷达技术按不同的载体可分为星载、机载、车载及固定式激光雷达系统。其中星载及机载激光雷达系统结合卫星定位、惯性导航、摄影及遥感技术，可进行大范围数字地表模型数据的获取；车载系统可用于道路，桥梁，隧道及大型建筑物表面三维数据的获取；固定式激光雷达系统常用于小范围区域精确扫描测量及三维模型数据的获取。总之，激光雷达技术的出现，为空间信息的获取提供了全新的技术手段，使得空间信息获取的自动化程度更高，效率更明显。这一技术的发展也给传统测量技术带来革命性的挑战。 2、激光雷达技术的发展历程 国外激光雷达技术的研发起步较早，早在20世纪60年代年代，人们就开始进行激光测距试验；70年代美国的阿波罗登月计划中就应用了激光测高技术；80年代，激光雷达技术得到了迅速发展，研制出了精度可靠的激光雷达测量传感器，利用它可获取星球表面高分辨率的地理信息。到了21世纪，针对激光雷达技术的研究及科研成果层出不穷，极大地推动了激光雷达技术的发展，随着扫描，摄影、卫星定位及惯性导航系统的集成，利用不同的载体及多传感器的融合，直接获取星球表面三维点云数据，从而获得数字表面模型DSM，数字高程模型DEM，数字正射影像DOM及数字线画图DLG等，实现了激光雷达三维影像数据获得技术的突破。使得雷达技术得到了空前发展。如今机光雷达技术已广泛应用于社会发展及科学研究的各个领域，成为社会发展服务中不可或缺的高技术手段。 3、激光雷达技术的工作原理及流程 激光雷达系统是一种集激光雷达扫描探测，卫星定位和惯性导航系统于一身的多功能三维影像获取系统。通常由三部分组成，分别为POS系统，传感器系统以及存储与控制系统。其中POS系统由卫星定位系统和惯性导航系统组成，卫星定位系统通过差分实时测定传感器的空间位置，惯性导航系统精确记录传感器的空间姿态，存储与控制系统将传感器测算的空间信息存储起来，通过后处理软件计算出准确的空间点云数据。并生成各种数字产品如：DSM、DEM、
激光雷达在军事中的应用 摘要：本文简要介绍激光雷达的特点、激光雷达探测的基本物理原理及其在军事领域的应用现状．Laser rader’s character was briefly introduced in this essay.Besides,its elementary physical fundamental was also introduced as well al its use from military field. 关键词：激光雷达；探测；军事应用 1引言 激光雷达是现代激光技术与传统雷达技术相结合的产物，由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等；天线是光学望远镜；接收机采用各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式即为直接探测和外差探测。它像传统的微波雷达一样，由雷达向目标发射波束，然后接收目标反射回来的信号，并将其与发射信号对比，获得目标的距离、速度以及姿态等参数．但是它又不同于传统的微波雷达，它发射的不是微波束，而是激光束，使激光雷达具有不同于普通微波雷达的特点． 根据激光器的不同，激光雷达可工作在红外光谱、可见光谱和紫外光谱的波段上．相对于工作在米波至毫米波波段的微波雷达而言，激光雷达的工作波长短，是微波雷达的万分之一到千分之一，根据光学仪器的分辨率与波长成反比的原理，利用激光雷达可以获得极高的角分辨率和距离分辨率，通常角分辨率不低于0.1mrad ，距离分辨率可达0.1m , 利用多普勒效应可以获得10m / s 以内的速度分辨率．这些指标是一般微波雷达难以达到的，因此激光雷达可获得比微波雷达清晰得多的目标图像。 激光束的方向性好、能量集中，在20km 外，其光束也只有茶杯口大小，因而敌方难以截获，而且激光束的抗电磁干扰能力强，难以受到敌方有源干扰的影响． 由于各种地物回波影响，因而在低空存在微波雷达无法探测的盲区．而对于激光雷达，只有被激光照射的目标才能产生反射，不存在低空地物回波的影响，所以激光雷达的低空探测性能好．激光雷达体积小、重量轻，有的整套激光雷达系统的重量仅几十千克．例如为了适应海军陆战队的需要，美国桑迪亚国家实验室和伯恩斯公司都提出了手持激光雷达的设计方案．相对于重达数吨、乃至数十吨的微波雷达而言，激光雷达的机动性能显然要好得多． 任何事物都是一分为二的，激光雷达也有自身的缺陷．激光光束窄、方向性好，虽然表现出能量集中的优点，但不宜用作战场监视雷达搜索大空域．而且激光的传输受环境影响大，尤其是在雨、雪、雾的天气，激光在传输过程中的衰减更大．当然，激光在大气层外传输时不易衰减，有其得天独厚的优势．经过几十年的努力，科学家们趋利避害，已研制出多种类型的军用激光雷达．激光雷达在军事上可用于对各种飞行目标轨迹的测量。如对导弹对卫星的精密定轨等。激光雷达与红外、电视等光电设备相结合，组成地面、舰载和机载的火力控制系统对目标进行搜索、识别、跟踪和测量。由于激光雷达可以获取目标的三维图像及速度信息，有利于识别隐身目标。激光雷达可以对大气进行监测，遥测大气中的污染和毒剂，还可测量大气的温度、湿度、风速、能见度及云层高度。用激激光器作为辐射源的雷达。 2. 用干战场侦察的激光雷达 众所周知，普通的成像技术（如电视摄像、航空摄影及红外成像等）获得的场景图像都是反映被摄区域辐射强度几何分布的图像，而激光雷达可以通过采集方位角一俯冲角一距离一速度一强度等三维数据，再将这些数据以图像的形式显示出来，从而可产生极高分辨率的辐射强度几何图像、距离图像、速度图像等，因而它提供了普通成像技术所不能提供的信息． 例如美国桑迪亚国家实验库研制的一种激光雷达，激光器功率为120MW ，显示屏幕的像素为64
机载激光雷达的应用现状及发展趋势 摘要：机载激光雷达是一种应用越来越广泛的对地观测系统，本文简要介绍了机载LIDAR系统及其测量原理，并重点综述了机载LIDAR的应用现状最后对其发展趋势进行了展望。 关键字：激光；激光器；激光技术；激光雷达 一、机载LIDAR的技术原理 机载激光雷达（Light Detection And Ranging，LIDAR）是将激光用于回波测距和定向，并通过位置、径向速度计物体反射特性等信息来识别目标。它体现了特殊的发射、扫描、接收和信号处理技术。机载激光雷达技术起源于传统的工程测量中的激光测距技术，是传统雷达技术与现代激光技术结合的产物，是遥感测量领域的一门新兴技术。 自20世纪60年代末世界第一部激光雷达诞生以来，机载激光雷达技术作为一种重要的航空遥感技术，已经被越来越多的学者所关注。迄今为止，机载激光雷达的研究与应用均取得了相当大的进展，虽然机载激光雷达无法完全取代传统的航空摄影测量作业方式，但可以预见，在未来的航空遥感领域，机载激光雷达将成为主流之一。进入90年代，机载激光雷达系统进入实用化阶段，并成为雷达遥感发展的重要方向之一。机载LIDAR系统是一款高速度、高性能、长距离的航空测量设备，该系统由激光测高仪、GPS定位装置、IMU（惯性制导仪）和高分辨率数码照相机组成，实习对目标的同步测量。测量数据通过特定方程解算处理，生成高密度激光点云数值，为地形信息的提取提供精确的数据源。其应用已超出传统测量，遥感，以及近景测量所覆盖的范围，成为一种独特的数据获取方式。 与普通光波相比，激光具有方向性好、单色性好、相干性好等特点，不易受大气环境和太阳光线的影响。使用激光进行距离测量可大大提高了数据采集的可靠性抗干扰能力。当来自激光器的激光射到一个物体的表面时，只要不存在方向反射，总会有一部分光会反射回去，成为回波信号，被系统的接收器所接收，当仪器计算出光由激光器射出返回到接收器的时间为2t后，那么，激光器到反射物体的距离d=光速c×t\2 。 在机载激光雷达系统中，利用惯性导航系统获得飞行过程中的3个方位角 （ψωκ），通过全球定位系统（GPS）获取激光扫描仪中心坐标（x y z），最后利用激光扫描仪获取到激光扫描仪中心至地面点的距离D，由此可以计算出此刻地面上相应激光点（X Y Z）的空间坐标。 假设三维空间中一点的坐标已知，求出改点到地面上某一待定点P（XYZ）的向量，则P点的坐标就可以由加得到。其中点为遥感器的投影中心，其坐标可利用动态差分GPS求出，向量的模是由激光测距系统测定的机载激光测距仪的投影中心到地面激光脚点间的距离，姿态参数可以利用高精度姿态测量装置（INS）进行测量获得的。 利用机载LIDAR系统进行测高作业，根据不同的航高作业，根据不同的航高，其平面精度可以达到0.15至1米，高程精度可达10cm至30cm，地面分辨率甚至可达到厘米级。可以说，机载LIDAR系统是为综合航射影像和空中数据定位二设计的新技术