激光雷達是以發(fā)射激光束來探測目標位置的雷達系統(tǒng)，其功能包含搜索和發(fā)現(xiàn)目標；測量其距離、速度、角位置等運動參數(shù)；測量目標反射率、散射截面和形狀等特征參數(shù)。

激光雷達根據(jù)掃描機構(gòu)的不同，有二維和三維兩種。它們大部分都是靠旋轉(zhuǎn)的反射鏡將激光發(fā)射出去并通過測量發(fā)射光和從障礙物表面反射光之間的時間差來測距。三維激光雷達的反射鏡還附加一定范圍內(nèi)俯仰，以達到面掃描的效果。

二維激光雷達和三維激光雷達在先進駕駛輔助系統(tǒng)上得到了廣泛應用。與三維激光雷達相比，二維激光雷達只在一個平面上掃描，結(jié)構(gòu)簡單，測距速度快，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；但二維激光雷達用于地形復雜、路面高低不平的環(huán)境時，由于它只能在一個平面上進行單線掃描，故不可避免會出現(xiàn)數(shù)據(jù)失真和虛報的現(xiàn)象。同時，由于數(shù)據(jù)量有限，用單個二維激光雷達也無法完成越野環(huán)境下的地形重構(gòu)。

一、激光雷達的特點

激光雷達以激光作為載波，激光是光波波段電磁輻射，波長比微波和毫米波短得多。激光雷達具有以下特點。

①全天候工作，不受白天和黑夜的光照條件的限制。

②激光束發(fā)散角小，能量集中，有更好的分辨率和靈敏度，探測精度高。

③可以獲得幅度、頻率和相位等信息，且多普勒頻移大，可以探測從低速到高速的目標。

④抗干擾能力強，隱蔽性好，激光不受無線電波干擾，能穿透等離子鞘套，低仰角工作時，對地面的多路徑效應不敏感。

⑤激光雷達的波長短，可以在分子量級上對目標探測且探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸可做的很小。

⑥激光雷達具有三維建模功能，能夠檢測周圍360°所有物體。

二、激光雷達的組成

激光雷達是由激光發(fā)射系統(tǒng)、光電接收系統(tǒng)、信號采集處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。

激光雷達發(fā)射系統(tǒng)主要負責向障 礙物發(fā)出激光信號；接收系統(tǒng)主要負責接收經(jīng)障礙物反射之后回來的激光信息；信號采集處理系統(tǒng)主要負責將接收回來的信號進行處理，使它能夠符合下一級系統(tǒng)的要求，它是激光雷達系統(tǒng)最關鍵的環(huán)節(jié)，將直接影響激光雷達系統(tǒng)的測量精度；控制系統(tǒng)主要作用是提供信號并且對接收回來的信號進行數(shù)據(jù)處理。