激光雷達的測距原理解析

1.激光雷達測距的原理是什么？

激光雷達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間來計算目標的距離。首先，激光雷達發(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間之間的時間，即飛行激光的時間。根據飛行時間，可以計算障礙物的距離。根據發(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，并被激光雷達的接收器接收。同時，可以在激光雷達內記錄發(fā)送和接收之間的時間間隔，并且可以根據光速計算要測量的距離。

（2）相位法激光測距：相位法是由激光發(fā)射器進行強度調制的連續(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生相位變化。通過計算雷達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換。

2.有哪些類型的激光雷達？

根據是否有機械旋轉部件，激光雷達可分為機械激光雷達，固態(tài)激光雷達和混合固態(tài)激光雷達。 （1）機械激光雷達：機械激光雷達具有控制激光發(fā)射角度的旋轉部件。它體積大，價格昂貴，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：固態(tài)激光雷達依靠電子元件來控制激光發(fā)射角度。它不需要機械旋轉部件，因此尺寸小，可以安裝在車身中。

（3）混合固態(tài)激光雷達：混合固態(tài)激光雷達不具有大容量旋轉結構，通過旋轉內玻璃片實現(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。

根據線束的數(shù)量，激光雷達可分為單線激光雷達和多線激光雷達。

（1）單光束激光雷達掃描一次只產生一條掃描線，獲得的數(shù)據是2D數(shù)據，因此無法區(qū)分目標物體的3D信息。然而，由于其測量速度快，數(shù)據處理能力低，單線激光雷達被用于安全防護，地形測繪等領域。

（2）多線激光雷達一次可以產生多條掃描線。目前，市場上的多線激光雷達產品包括4線束，8線束，16線束，32線束，64線束等。適用于2.5D激光雷達和3D激光雷達。 2.5D激光雷達和3D激光雷達之間的最大區(qū)別在于激光雷達是垂直的。