激光雷達的工作原理與雷達非常相近，以激光作為信號源，由激光器發(fā)射出的脈沖激光，打到地面的樹(shù)木、道路、橋梁和建筑物上，引起散射，一部分光波會(huì )反射到激光雷達的接收機器上，根據激光測距原理計算，得到從激光雷達到目標點(diǎn)的距離，脈沖激光不斷地掃描目標物，可以得到目標物上全部目標點(diǎn)的數據，用此數據進(jìn)行成像處理后，可得到準確的三維立體圖像。
現代激光技術(shù)、探測技術(shù)和計算機技術(shù)確保激光雷達實(shí)現自動(dòng)連續觀(guān)測，獲取大氣性質(zhì)實(shí)時(shí)變化。
通過(guò)探測激光與大氣中各種分子和大氣氣溶膠等介質(zhì)相互作用的輻射信號來(lái)反演大氣性質(zhì)，其測量原理涉及激光輻射與大氣介質(zhì)間相互作所產(chǎn)生的各種物理過(guò)程。
按照不同原理區分，有差分吸收雷達、米散射雷達、拉曼雷達等等，激光雷達測量大氣參數包括：氣溶膠和云（能見(jiàn)度，不同波長(cháng)散射和消光特性，偏振特性，整層光學(xué)厚度和大氣透過(guò)率等），溫度、密度（氣壓）、濕度（水汽含量），痕量氣體含量（ SO2、 O3、CO2 、NOx、CH4）， 風(fēng)場(chǎng)等。
隨著(zhù)激光雷達技術(shù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)廣泛應用于大氣、環(huán)境、氣象、空間、遙感等眾多領(lǐng)域。
激光雷達的優(yōu)點(diǎn)：
1、分辨率高
激光雷達可以獲得高的角度、距離和速度分辨率。
通常角分辨率不低于0.1mard也是說(shuō)可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個(gè)目標（這是微波雷達無(wú)論如何也辦不到的），并可跟蹤多個(gè)目標；距離分辨率可達0.lm；速度分辨率能達到10m/s以?xún)取?br>距離和速度分辨率高，意味著(zhù)可以利用距離——多譜勒成像技術(shù)來(lái)獲得目標的清晰圖像。
分辨率高，是激光雷達的顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn)，其多數應用都是基于此。
2、隱蔽性好、抗有源干擾能力強
激光直線(xiàn)傳播、方向性好、光束非常窄，只有在其傳播路徑上才能接收到，敵方截獲非常困難，且激光雷達的發(fā)射系統（發(fā)射望遠鏡）口徑很小，可接收區域窄，有意發(fā)射的激光干擾信號進(jìn)入接收機的概率低；與微波雷達易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同，自然界中能對激光雷達起干擾作用的信號源不多，激光雷達抗有源干擾的能力很強，適于工作在日益復雜和激烈的信息戰環(huán)境中。
3、低空探測性能好
微波雷達由于存在各種地物回波的影響，低空存在有一定區域的盲區（無(wú)法探測的區域）。
而對于激光雷達來(lái)說(shuō)，只有被照射的目標才會(huì )產(chǎn)生反射，完全不存在地物回波的影響，可以“零高度”工作，低空探測性能較微波雷達強了許多。
4、體積小、質(zhì)量輕
通常普通微波雷達的體積龐大，整套系統質(zhì)量數以噸記，光天線(xiàn)口徑達幾米甚至幾十米。
而激光雷達要輕便、靈巧得多，發(fā)射望遠鏡的口徑一般只有厘米級，整套系統的質(zhì)量小的只有幾十公斤，架設、拆收都很簡(jiǎn)便。
激光雷達的結構相對簡(jiǎn)單，維修方便，操縱容易，價(jià)格也較低。
激光雷達的障礙物檢測流程一般如下：
1、 考慮到車(chē)上有多個(gè)傳感器共同作業(yè)，需要對輸入的激光點(diǎn)云做時(shí)間同步和外參標定。
2、考慮到激光雷達的采樣噪聲和點(diǎn)云數據量大的問(wèn)題，需要對點(diǎn)云做預處理，減少數據量，剔除噪聲點(diǎn)。
3、每幀點(diǎn)云數據中包含了大量的地面點(diǎn)，檢測的目的是獲取道路障礙物信息，需要分割出地面上的點(diǎn)云。
4、地面上的障礙物點(diǎn)通常采用無(wú)監督的聚類(lèi)算法形成多個(gè)團簇，每個(gè)團簇則表示一個(gè)障礙物。
5、針對團簇的物體識別可以根據任務(wù)需求而定，如果需要類(lèi)別信息，可以采用特征提取+分類(lèi)器的方式分類(lèi)障礙物。
6、對每一塊團簇做包圍框擬合，計算障礙物屬性，比如中心點(diǎn)，質(zhì)心點(diǎn)，長(cháng)寬高等。
7、對每一個(gè)障礙物構建一個(gè)濾波器做跟蹤，平滑輸出。
激光雷達有哪些優(yōu)勢:
1、激光雷達可以準確估計障礙物的位置。
到目前為止，我們還沒(méi)有更準確的方法來(lái)做到這一點(diǎn)。
2、如果我們看到車(chē)輛前面的激光雷達生成的點(diǎn)云，障礙物檢測系統沒(méi)有檢測到任何東西，我們也可以停下來(lái)。
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