激光雷达的应用

无人驾驶汽车

激光雷达在无人驾驶汽车上的应用已经不是什么新闻了，激光雷达又被称为无人驾驶的眼睛。
无人驾驶是近几年非常热门一门技术，目前，无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。

激光雷达是怎么帮汽车识别路口与方向呢？激光雷达使用的技术是飞行时间，就是根据激光遇到障碍物后的折返时间，计算目标与自己的相对距离。
激光光束可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离，这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D环境地图，精度可达到厘米级别，从而提高测量精度。

简单来说激光雷达主要是通过发射激光束来探测周遭环境，车载激光雷达普遍采用多个激光和，建立三维点云图，激光雷达，从而达到实时环境感知的目的。

激光雷达的优势在于其探测范围更广，3D避障激光雷达，探测精度更高。
但是，激光雷达的缺点也很明显：在雨雪雾等极端天气下性能较差;采集的数据量过大;十分昂贵。

技术上来讲，目前传统激光雷达技术已经很成熟，而固态激光雷达和混合固态激光雷达尚处于起步阶段，因此各企业当前在自动驾驶汽车使用的激光雷达，多以机械式激光雷达为主。

而从整个激光雷达行业来看，单点测距激光雷达，车载激光雷达产品生产商主要集中在国外，如美国的Velodyne、，德国的IBEO，国内近几年也开始出现一些专注于车载激光雷达的企业，以及一些从其他领域转行而来的激光雷达企业，因看中自动驾驶汽车广阔发展前景，纷纷投身车载激光雷达产品的研发，目前来看成果显著。

所谓的毫米波雷达，就是指工作频段在毫米波频段的雷达，测距原理跟一般雷达一样，也就是把无线电波（雷达波）发出去，然后接收回波，根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。
毫米波雷达就是这个无线电波的频率是毫米波频段。

毫米波雷达从上世纪起就已在汽车中使用，技术相对成熟。
毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点，且其引导头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。
此外，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，相比于激光雷达是一大优势。

毫米波雷达的缺点也十分直观，探测距离受到频段损耗的直接制约（想要探测的远，就必须使用高频段雷达），防护激光雷达，也无法感知行人，并且对周边所有障碍物无法进行精准的建模。

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激光雷达lidar目前的技术难点在哪，关键技术都有哪些？

对旋转结构的激光雷达来说，关键技术之一是导电滑环，其次是校正工作的自动化问题，校正不能实现自动化，不但产量上不去，产品的一致性也很难保证。

对于全固态激光雷达来说，难的问题莫过于在不借助机械或尽量少借助机械结构的前提下，如何实现光路的偏转（发射），其次是如何实现激光回波的高信噪比检测（接收），目前能够看到的技术主要是两种：MEMS和相控阵。

MEMS技术的核心是一个叫做微振镜的器件，通过对一块小镜子的高频振动，实现光路的偏转。
MEMS技术比较成熟，缺点是存在激光的反射，反射过程中激光会有较大损失，导致回波信噪比偏低。

相控阵技术目前只有在搞，将n×m个微功率的激光器集成到一个芯片上，通过相控阵技术实现激光的定向发射，这个技术如果能够成功，将彻底颠覆现有的机械式激光雷达，激光雷达扫描速度偏低的问题。

但是和MEMS一样，相控阵技术只解决了激光的发射问题，没有解决接收问题。
到目前为止，相控阵技术的检测距离还是偏低的。
不论是MEMS，还是相控阵，亦或是什么黑科技，只有同时解决激光的偏转（发射）和高信噪比接收，才能笑到后。

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