三维激光雷达结构

随着新能源汽车的普及，自动驾驶开始俘获人们的芳心。自动驾驶需要各类传感器来感知周围环境，传感器数据（图像、点云等）上的坐标与真实世界中的物体的坐标存在对应的转换关系。这一转换关系可通过建模获得的公式计算。这些公式中有的包含传感器的外部参数，有的也包含传感器的内部参数。外部参数主要和传感器的安装方位有关，内部参数主要和焦距、激光发射器坐标等内因有关。传感器的标定工作，就是通过实验得出传感器内外参数，从而实现各传感器的坐标统一。其中测距单元可利用FPGA技术实现，在高精度激光雷达中还需采用精密测时技术。三维激光雷达结构

激光雷达在智慧城市与测绘领域应用包括实景三维城市、大气环境监测和智能 交通等，2025 年全球市场规模有望超过 45 亿美元。测绘方面，通过激光雷达采 集三维空间数据并处理得到具有坐标信息的影像数据，进而实现实景三维建模已成为主流发展方向。大气环境监测方面，可通过激光雷达探测气溶胶、云粒子的 分布、大气成分和风场的垂直廓线，进而有效监控主要污染源。智能交通方面， 可通过激光雷达对道路进行连续扫描并获得实时动态的车流量点云数据并处理 得到车流量等参数，进而实现智能交通控制。云南三位测绘激光雷达导航只要有一个脉冲幅值首先超越阂值，检测电路就会将其确定为回波。

不同类型的传感器各有优劣。超声波在几米以外的空气中会出现强烈的衰减，因此主要用于短距离物体检测。毫末波雷达有不同距离范围选择，环境干扰能力强，可以满足车辆对全天气候的适应性的要求，但由于分辨率较差无法识别物体。相机性价比高且易于使用，尽管能够通过算法感知深度，但是强烈取决于周围光照条件和需要大量数据处理以提取有用信息。相机是能看到颜色的技术，并且可以应用在车道保持辅助功能。激光雷达通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离并在没有大量后端处理的情况下获取周围物体的精确距离及3D信息，以实现避障功能。结合预先采集的高精地图，机器人在环境中通过激光雷达的定位精度可达厘米量级，以实现自主导航。

随着科技的快速发展，汽车驾驶也越来越往智能化和自动化的方向发展，现在很多车企都在研发自动驾驶汽车。自动驾驶可以解放驾驶者的双手双脚，也能减少因疲劳驾驶、酒后驾驶引发的的车祸。对于自动驾驶汽车的安全性，外界一直存在着一些担忧。据了解，研究人员发现激光可以让自动驾驶汽车失明，看不到移动的行人和其它障碍物，并认为道路是安全的，可以继续行驶。激光雷达的工作原理就是发射激光并捕获反射来计算距离，就如同蝙蝠的回声定位一样，但如果有人用激光模拟这种反射，让激光雷达误以为是反射回来的激光，这就会扰乱传感器，忽略来自真正障碍物的激光反射。。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。

在众多机械激光雷达中，电动光学机械扫描仪是比较常见的激光雷达扫描仪类型。2007年，激光雷达技术的先驱Velodyne公司发布了一款64波束旋转扫描器，这款扫描器显然在早期塑造并主导了自动驾驶汽车行业。这种扫描器明显的优点是测距距离长，水平视场宽，扫描速度快。大多数这种类型的传感器都有几个发射-接收通道，这些通道垂直堆叠，由电机旋转，形成360°视场。尽管由此产生的点云能够对车辆周围的物体进行高质量的检测，但这种扫描器类型仍有几个缺点：高功耗，易受振动和机械冲击，庞大的包装，在大多数情况下，价格非常高。此外，由于垂直堆叠激光LEDs的数量有限，它们的垂直分辨率有限。然而，世界上有几家公司致力于减轻这些缺点，同时保持这类传感器能够产生的高质量点云。还可以采用相干接收方式接收信号。西藏2D激光雷达点云

采用距离-多普勒成像技术可以得到运动目标的高分辨率的清晰图象。三维激光雷达结构

4D毫米波雷达之所以如此受欢迎，并且正在成为汽车传感器中的“新星”，是因为传统的3D毫米波雷达一直以来有一个被诟病的缺点，就是无法识别静止物体，道路上的井盖、减速带以及悬挂着的各种道路标识牌等，由于没有高度信息，3D毫米波雷达完全无法决策，导致3D毫米波雷达在自动驾驶的战场上一直平平无奇。4D毫米波雷达又称为成像雷达，与传统的毫米波雷达相比，4D毫米波雷达除了可以计算出被测目标的距离、速度、水平角度等数据信息之外，还可以计算出被测目标的俯仰角信息，获取被测目标的高度信息，更好地了解和绘制汽车周围的环境地图，使其提供的数据更为精细。三维激光雷达结构

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