激光雷達(dá)的測(cè)距原理解析

1.激光雷達(dá)測(cè)距的原理是什么？

激光雷達(dá)測(cè)距的基本原理是通過(guò)測(cè)量激光發(fā)射信號(hào)和激光回波信號(hào)的往返時(shí)間來(lái)計(jì)算目標(biāo)的距離。首先，激光雷達(dá)發(fā)射激光束，該激光束在被障礙物擊中后被反射回來(lái)并被激光接收系統(tǒng)接收和處理，以知道激光器發(fā)射和反射回來(lái)和接收的時(shí)間之間的時(shí)間，即飛行激光的時(shí)間。根據(jù)飛行時(shí)間，可以計(jì)算障礙物的距離。根據(jù)發(fā)射的激光信號(hào)的不同形式，激光測(cè)距方法可分為兩種類(lèi)型：脈沖法激光測(cè)距和相位法激光測(cè)距。

（1）脈沖方法激光測(cè)距：脈沖方法是在激光雷達(dá)發(fā)射激光束后，一部分激光被反射回障礙物，并被激光雷達(dá)的接收器接收。同時(shí)，可以在激光雷達(dá)內(nèi)記錄發(fā)送和接收之間的時(shí)間間隔，并且可以根據(jù)光速計(jì)算要測(cè)量的距離。

（2）相位法激光測(cè)距：相位法是由激光發(fā)射器進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制的連續(xù)激光信號(hào)。在被障礙物照射后，它被反射回來(lái)。測(cè)量光束將在往返行程中產(chǎn)生相位變化。通過(guò)計(jì)算雷達(dá)中的激光信號(hào)和障礙物來(lái)回飛行的物體之間的相位差以及障礙物的距離被轉(zhuǎn)換。

2.有哪些類(lèi)型的激光雷達(dá)？

根據(jù)是否有機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件，激光雷達(dá)可分為機(jī)械激光雷達(dá)，固態(tài)激光雷達(dá)和混合固態(tài)激光雷達(dá)。 （1）機(jī)械激光雷達(dá)：機(jī)械激光雷達(dá)具有控制激光發(fā)射角度的旋轉(zhuǎn)部件。它體積大，價(jià)格昂貴，并且具有相對(duì)較高的測(cè)量精度，并且通常放置在汽車(chē)的頂部。

（2）固態(tài)激光雷達(dá)：固態(tài)激光雷達(dá)依靠電子元件來(lái)控制激光發(fā)射角度。它不需要機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件，因此尺寸小，可以安裝在車(chē)身中。

（3）混合固態(tài)激光雷達(dá)：混合固態(tài)激光雷達(dá)不具有大容量旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)內(nèi)玻璃片實(shí)現(xiàn)固定激光光源改變激光束方向需要多角度檢測(cè)，并采用嵌入式安裝。

根據(jù)線束的數(shù)量，激光雷達(dá)可分為單線激光雷達(dá)和多線激光雷達(dá)。

（1）單光束激光雷達(dá)掃描一次只產(chǎn)生一條掃描線，獲得的數(shù)據(jù)是2D數(shù)據(jù)，因此無(wú)法區(qū)分目標(biāo)物體的3D信息。然而，由于其測(cè)量速度快，數(shù)據(jù)處理能力低，單線激光雷達(dá)被用于安全防護(hù)，地形測(cè)繪等領(lǐng)域。

（2）多線激光雷達(dá)一次可以產(chǎn)生多條掃描線。目前，市場(chǎng)上的多線激光雷達(dá)產(chǎn)品包括4線束，8線束，16線束，32線束，64線束等。適用于2.5D激光雷達(dá)和3D激光雷達(dá)。 2.5D激光雷達(dá)和3D激光雷達(dá)之間的最大區(qū)別在于激光雷達(dá)是垂直的。