目前的激光雷達,，不光只有光探測與測量,，更是一種集激光、全球定位系統(tǒng)（GPS）和IMU（InertialMeasurementUnit,，慣性測量裝置）三種技術于一身的系統(tǒng),，用于獲得數據并生成精確的DEM（數字高程模型）。這三種技術的結合,，可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑,，測距精度可達厘米級，激光雷達較大的優(yōu)勢就是"精確"和"快速,、高效作業(yè)",。隨著激光雷達技術的進步與發(fā)展，星載激光雷達的研制和應用在20世紀90年代逐步成熟,。2003年,，NASA根據早先提出的采用星載激光雷達測量兩極地區(qū)冰面變化的計劃，正式將地學激光測高儀列入地球觀測系統(tǒng)中,，并將其搭載在冰體,、云量和陸地高度監(jiān)測衛(wèi)星上發(fā)射升空運行。激光雷達在醫(yī)療領域被用于人體三維掃描和診斷,。軌旁入侵激光雷達渠道

激光雷達的FOV,，F(xiàn)OV指激光雷達能夠探測到的視場范圍,，可以從垂直和水平兩個維度以角度來衡量范圍大小，下圖比較形象的展示了激光雷達FOV范圍,，之所以要提到FOV是因為后面不同的技術路線基本都是為了能夠實現(xiàn)對FOV區(qū)域內探測,。垂直FOV：常見的車載激光雷達通常在25°，形狀呈扇形,；水平FOV：常見的機械式激光雷達可以達到360°范圍,，通常布置于車頂；常見的車載半固態(tài)激光雷達通?？梢赃_到120°范圍,，形狀呈扇形，可布置于車身或車頂,。物流車激光雷達正規(guī)激光雷達數據對于城市規(guī)劃和建筑設計具有重要意義,。

探測距離，激光雷達標稱的較遠探測距離一般為150-200m,，實際上距離過遠的時候,，采樣的點數會明顯變少，測量距離和激光雷達的分辨率有著很大的關系,。以激光雷達的垂直分辨率為0.4°較遠探測距離為200m舉例,，在經過200m后激光光束2個點之間的距離為，也就是說只能檢測到高于1.4m的障礙物,。如下圖10所示,。如果要分辨具體的障礙物類型，那么需要采樣點的數量更多,，因此激光雷達有效的探測距離可能只有60-70m,。增加激光雷達的探測距離有2種方法，一是增加物體的反射率,，二是增加激光的功率,。物體的反射率是固定的，無法改變,，那么就只能增加激光的功率了,。但是增加激光的功率會損傷人眼，只能想辦法增加激光的波長,，以避開人眼可見光的范圍，這樣可以適當增大激光的功率,。探測距離是制約激光雷達的另一個障礙,，汽車在高速行駛的過程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物，就越能預留越多的反應時間,，從而避免交通事故,。

LiDAR的結構,。激光雷達主要包括激光發(fā)射、接收,、掃描器,、透鏡天線和信號處理電路組成。激光發(fā)射部分主要有兩種,，一種是激光二極管,，通常有硅和砷化鎵兩種基底材料，再有一種就是目前非?；馃岬拇怪鼻幻姘l(fā)射（VCSEL）（比如 iPhone 上的 LiDAR）,，VCSEL 的優(yōu)點是價格低廉，體積極小,，功耗極低,，缺點是有效距離比較短，需要多級放大才能達到車用的有效距離,。激光雷達主要應用了激光測距的原理,，而如何制造合適的結構使得傳感器能向多個方向發(fā)射激光束，如何測量激光往返的時間,，這便區(qū)分出了不同的激光雷達的結構,。Mid - 360 升維感知，從 2D 到 3D,，助力移動機器人高效建圖定位,。

如今，LiDAR經常用于創(chuàng)建所處空間的三維模型,。自主導航是使用LiDAR系統(tǒng)生成的點云數據的應用之一,。微型LiDAR系統(tǒng)甚至能夠嵌入在手機大小的設備中。LiDAR 在現(xiàn)實世界中如何發(fā)揮作用,，自主導航中的態(tài)勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應用,。任何移動車輛的態(tài)勢感知系統(tǒng)都需要同樣了解其周圍的靜止和移動物體。例如,，雷達技術長期以來用于探測飛機,。對于地面車輛，已經發(fā)現(xiàn)LiDAR非常有用,，因為它能夠確定物體的距離并且在方向性上非常精確,。探測光束能夠在角度上精確定向并快速掃描，據此創(chuàng)建三維模型點云數據,。因為車輛周圍的情況是高度動態(tài)的,，所以快速掃描能力對這類應用至關重要。在安全監(jiān)控領域,，激光雷達能有效識別入侵者并觸發(fā)警報,。深圳四探頭激光雷達設備

橋梁檢測使用激光雷達識別病害,，保障橋梁安全通行。軌旁入侵激光雷達渠道

調頻連續(xù)波FMCW激光雷達,，以三角波調頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理,。藍色為發(fā)射信號頻率，紅色為接收信號頻率,，發(fā)射的激光束被反復調制,，信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,，反射會影響光的頻率,，當反射光返回到檢測器，與發(fā)射時的頻率相比,，就能測量兩種頻率之間的差值,，與距離成比例，從而計算出物體的位置信息,。FMCW的反射光頻率會根據前方移動物體的速度而改變,，結合多普勒效應，即可計算出目標的速度,。優(yōu)點：每個像素都有多普勒信息,，含速度信息；解決Lidar間串擾問題,；不受環(huán)境光影響,，探測靈敏度高；缺點：不能探測切向運動目標,。軌旁入侵激光雷達渠道