激光雷達(dá)的測距原理解析

1.激光雷達(dá)測距的原理是什么？

激光雷達(dá)測距的基本原理是通過測量激光發(fā)射信號和激光回波信號的往返時(shí)間來計(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)射的激光信號的不同形式，激光測距方法可分為兩種類型：脈沖法激光測距和相位法激光測距。

（1）脈沖方法激光測距：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)算要測量的距離。

（2）相位法激光測距：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。在被障礙物照射后，它被反射回來。測量光束將在往返行程中產(chǎn)生相位變化。通過計(jì)算雷達(dá)中的激光信號和障礙物來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，并且具有相對較高的測量精度，并且通常放置在汽車的頂部。

（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，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)，因此無法區(qū)分目標(biāo)物體的3D信息。然而，由于其測量速度快，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。