激光雷達的作用

是能測量目標位置(距離和角度)、運動狀態(速度、振動和姿態)和形狀,探測、識別、分辨和跟蹤目標。經過多年努力,科學家們已研制出火控激光雷達、偵測激光雷達、制導激光雷達、靶場測量激光雷達、導航激光雷達等。激光雷達彌補了其他傳感器的精度短板，但同時也有其自身的缺陷，比如在雨雪天氣下的傳感器噪聲問題等。由于飛行作業是激光雷達航測成圖的道工序,它為后續內業數據處理提供直接起算數據。按照測量誤差原理和制定“規范”的基本原則,都要求前一工序的成果所包含的誤差,對后一工序的影響應為。因此,通過研究機載激光雷達作業流程,優化設計作業方案來提高數據質量,是非常有意義的。

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激光雷達的種類

激光雷達按工作方式可分為脈沖激光雷達和連續波激光雷達,根據探測技術的不同,可以分為:直接探測型激光雷達和相干探測型激光雷達,按應用范圍可分為:靶場測量激光雷達(實驗測量)火控激光雷達(控制射擊自動實施瞄準與發射)跟蹤識別激光雷達(制導、、預警、水下目標探測),激光雷達引導(航天器交匯對接、障礙物回避)、大氣測量激光雷達(云層高度、大氣能見度、風速、大氣中物質的成分和含量)。激光雷達發現水下目標障礙回避雷達：可繞過山峰等各種地形障礙來進行探測。激光雷達的主要應用于跟蹤,成像制導,三維視覺系統,測風,大氣環境監測,主動遙感等方向。

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激光雷達的主要性能指標

1.安全等級：

激光雷達的安全等級是否滿足Class1，對人眼無害。需要考慮特定波長的激光產品在完全工作時間內的激光輸出功率，即激光輻射的安全性是波長、輸出功率，和激光輻射時間的綜合作用的結果。

2.輸出參數：

目標的位置(三維)、速度(三維)、方向、時間戳(某些激光雷達有)等。

3.激光發射方式(機械/固態)：

傳統的采用機械旋轉的結構，機械旋轉容易導致磨損使得激光雷達的使用壽命有限。固態激光雷達主要由三類-Flash 、MEMS、相控陣。激光雷達未來發展趨勢盡管目前車載激光雷達的主流仍然是機械式激光雷達，但從長遠而言，它終究難以滿足自動駕駛普及提出的大規模、低成本、車規級需求。Flash 激光雷達只要有光源，就能用脈沖一次覆蓋整個視場。隨后再用飛行時間（ToF）方法接收相關數據并繪制出激光雷達周圍的目標。MEMS激光雷達其結構相當簡單，只要一束激光和一塊反光鏡。具體來說，激光射向這塊類似陀螺一樣旋轉的反光鏡就行，反光鏡通過轉動，可以實現對激光方向的控制。相控陣激光雷達利用獨立天線同步形成的微陣列，相控陣可以向任何方向發送無線電波，完全省略了“旋轉”這一步驟，只需控制每個天線發送信號間的時機或陣列，就能控制信號射向特定位置。

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