什么是激光雷达

Question

如题所述

Answer 1

激光雷达，即激光雷达系统，是一种用于探测目标位置、速度等特征量的先进雷达技术，具备3D或者激光扫描功能。激光雷达通过发射脉冲激光束并接收反射回的光波，计算出距离目标的精确距离，进而实时构建三维环境地图。

根据搭载平台的不同，激光雷达分为车载、星载、机载、地基和弹载等类型。在自动驾驶时代，车载激光雷达因其在弥补传统环境感知传感器缺陷方面的独特优势而备受瞩目。它在探测速度、夜间和恶劣天气条件下的工作能力以及分辨率等方面具有显著优势，被认为是L3级以上自动驾驶不可或缺的传感器。

随着自动驾驶技术的快速发展，多传感器融合方案成为提升智能驾驶安全性的重要途径。激光雷达凭借其在探测性能、距离精度、抗干扰能力等方面的优越表现，与摄像头、毫米波雷达等其他传感器相辅相成，共同构建了智能驾驶的感知系统。激光雷达能够高精度地还原周围环境的三维特征，探测精度在厘米级以内，探测距离远，抗干扰能力强，是智能驾驶感知层面的首选硬件。

激光雷达的分类主要基于测距原理的不同，包括飞行时间测距法、基于相干探测的FMCW测距法、以及三角测距法等。其中，ToF与FMCW技术在室外阳光下远距离测距方面表现出色，成为当前车载中长距激光雷达的主流方案。

激光雷达系统主要由激光发射、光束操纵、激光接收和信息处理四大核心组件组成。激光发射器产生激光脉冲，光束操纵系统通过扫描实现对目标的精确探测，接收系统利用光电探测器接收反射光，并进行信号处理。信息处理系统则负责数据整合与分析，构建出目标物体的三维模型。

激光雷达的主控芯片，如FPGA，是当前行业的主流选择，负责协调激光雷达内部各组件的工作，处理接收信号并计算出目标的物理属性。随着技术的发展，企业自研的专用单光子接收端片上集成芯片（SoC）正逐步取代传统FPGA，提供更强的计算能力、更低的功耗、更高的集成度，且具有自主可控的优势，更适合大规模量产。