激光雷達(dá)是什么?激光雷達(dá)(英文:LaserRadar),是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)和信息處理系統(tǒng)等組成,激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去,光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來(lái)的光脈沖還原成電脈沖,送到顯示器。激光雷達(dá)擁有分辨率高、隱蔽性好和抗有源干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其中,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,這也是激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn),多數(shù)應(yīng)用都是基于此。另外,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,因此他人截獲非常困難,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)的概率極低;另外,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)。氣象激光雷達(dá)可監(jiān)測(cè)大氣顆粒物濃度。無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)傳感器
機(jī)器人領(lǐng)域重要支撐:激光雷達(dá)是機(jī)器人感知環(huán)境的 “眼睛”,在機(jī)器人領(lǐng)域具有關(guān)鍵作用。服務(wù)機(jī)器人,如掃地機(jī)器人、配送機(jī)器人等,通過(guò)激光雷達(dá)構(gòu)建室內(nèi)地圖,規(guī)劃極好行動(dòng)路徑,實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和避障,高效完成清潔、配送等任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人借助激光雷達(dá)可以精確識(shí)別工件位置和形狀,在復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確抓取和裝配,提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平和產(chǎn)品質(zhì)量。此外,在救援機(jī)器人領(lǐng)域,激光雷達(dá)能夠幫助機(jī)器人在廢墟、濃煙等惡劣環(huán)境中快速探測(cè)生命跡象和障礙物,為救援工作提供有力支持。小型激光雷達(dá)價(jià)錢小型化設(shè)計(jì),易于集成,適合多種應(yīng)用場(chǎng)景。
干涉法測(cè)距原理說(shuō)明:干涉法測(cè)距利用了光波的干涉特性。要產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,需要兩列具有相同頻率、相同振動(dòng)方向的光相互疊加,并且這兩列光的相位差保持固定。在實(shí)際應(yīng)用中,干涉法測(cè)距技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,測(cè)量精度較高。然而,它一般用于測(cè)量距離的變化情況,難以直接測(cè)量距離。因此,干涉法在干涉儀、測(cè)振儀、陀螺儀等設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。例如在干涉儀中,通過(guò)檢測(cè)干涉條紋的變化來(lái)精確測(cè)量物體的微小位移或形變,為科研、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域提供了高精度的測(cè)量手段。
激光雷達(dá)的發(fā)射系統(tǒng)揭秘:激光雷達(dá)的發(fā)射系統(tǒng)是其重要組成部分,主要由各種形式的激光器構(gòu)成。這些激光器的作用是將電脈沖轉(zhuǎn)化為光脈沖,即激光束,并將其定向發(fā)射出去。不同類型的激光器具有不同的特性,例如脈沖激光器能夠發(fā)射高能量的短脈沖激光,適用于遠(yuǎn)距離探測(cè)和需要高分辨率的場(chǎng)景;連續(xù)波激光器則持續(xù)發(fā)射穩(wěn)定的激光束,在一些對(duì)目標(biāo)速度測(cè)量要求較高的應(yīng)用中表現(xiàn)出色。發(fā)射系統(tǒng)的性能直接影響激光雷達(dá)的探測(cè)能力,如發(fā)射激光的功率、頻率穩(wěn)定性等參數(shù),決定了激光雷達(dá)的探測(cè)距離、精度以及對(duì)目標(biāo)的識(shí)別能力。三維建模能力強(qiáng),助力城市規(guī)劃與建筑施工。
激光雷達(dá)在城市規(guī)劃中的測(cè)量和定位應(yīng)用。在當(dāng)今城市化的進(jìn)程中,城市規(guī)劃扮演著至關(guān)重要的角色。從建筑物的測(cè)量到地形地貌的勘測(cè),再到環(huán)境監(jiān)測(cè),城市規(guī)劃需要精確、高效且實(shí)時(shí)的測(cè)量技術(shù)。激光雷達(dá)作為一種先進(jìn)的測(cè)量技術(shù),正在城市規(guī)劃領(lǐng)域中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。城市規(guī)劃中,激光雷達(dá)具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。首先,建筑測(cè)量是激光雷達(dá)的重要應(yīng)用之一。通過(guò)激光雷達(dá)的高精度測(cè)量,可以獲取建筑物的三維坐標(biāo)和形狀,為城市規(guī)劃提供重要的參考數(shù)據(jù)。例如,在城市重建項(xiàng)目中,激光雷達(dá)可以幫助規(guī)劃者精確地了解建筑物和地形的情況,為決策提供可靠依據(jù)。其次,地形測(cè)量是激光雷達(dá)的另一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。激光雷達(dá)可以獲取高精度的地形數(shù)據(jù),為城市規(guī)劃提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。例如,在道路設(shè)計(jì)和建設(shè)中,激光雷達(dá)可以幫助規(guī)劃者了解地形起伏和地貌特征,提高道路設(shè)計(jì)的合理性和安全性。此外,激光雷達(dá)還可應(yīng)用于交通規(guī)劃和道路設(shè)計(jì)中。城市交通是城市規(guī)劃中至關(guān)重要的一環(huán)。激光雷達(dá)可以實(shí)時(shí)測(cè)量道路的寬度、曲率和坡度等參數(shù),并生成道路的三維模型。這些數(shù)據(jù)有助于優(yōu)化道路網(wǎng)的設(shè)計(jì)和交通流量的管理,提高交通運(yùn)輸效率以及減少交通擁堵現(xiàn)象。激光雷達(dá)在機(jī)器人導(dǎo)航中發(fā)揮關(guān)鍵作用。機(jī)器人激光雷達(dá)避障
無(wú)論自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的障礙物檢測(cè),還是智能交通中的行人識(shí)別,激光雷達(dá)都能夠?yàn)槟峁┛煽康慕鉀Q方案。無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)傳感器
固態(tài)激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì):固態(tài)激光雷達(dá)是激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的重要方向。與機(jī)械激光雷達(dá)不同,固態(tài)激光雷達(dá)依靠電子部件來(lái)控制激光發(fā)射角度,完全摒棄了機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件。這一設(shè)計(jì)變革帶來(lái)了諸多優(yōu)勢(shì),首先是尺寸大幅減小,這使得它能夠更方便地安裝于車體內(nèi)或其他空間有限的設(shè)備中。同時(shí),由于減少了機(jī)械部件,固態(tài)激光雷達(dá)的可靠性得到提升,降低了因機(jī)械故障導(dǎo)致設(shè)備失效的風(fēng)險(xiǎn)。此外,固態(tài)激光雷達(dá)在成本控制方面也具有潛力,隨著技術(shù)的不斷成熟和規(guī)模化生產(chǎn),有望進(jìn)一步降低成本,從而在自動(dòng)駕駛、機(jī)器人等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)傳感器