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学习点一　全球定位系统( ＧＰＳ) 二、ＧＰＳ 定位的特点 ＧＰＳ 是英文Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ (全球定位系统) 的简称， 与其 他的导航和定位技术相比， ＧＰＳ定位技术主要有以下几个特点， 如图４ －２ 所示。 学习点一　全球定位系统( ＧＰＳ) 三、ＧＰＳ 系统的组成 ＧＰＳ 系统主要由三大部分组成: 卫星星座(空间部分)、地面监测系统(地面部分) 和ＧＰＳ 接收机 (用户设备部分)， 如图４ －３ 所示。 学习点一　全球定位系统( ＧＰＳ) 四、ＧＰＳ 的原理 　　ＧＰＳ 原理简单地说就是通过导航卫星确定目标坐标， 然后对比地图坐标确定目标的 具体位置。 ＧＰＳ定位原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据， 采用空间距离 后方交会的方法， 确定待测点的位置。 全球定位系统(图４ －４) 是一个无线电空间定位系统， 它 利用导航卫星和地面站为全球提供全天候﹑高精度﹑连续﹑实时的三维坐标(纬度、经度、海拔) ﹑ 三维速度和定位信息， 地球表面上任何地点均可以使用定位和导航。 学习点一　全球定位系统( ＧＰＳ) 四、ＧＰＳ 的原理 　ＧＰＳ 系统的定位过程可简述如图４ －５ 所示: 采用交会法定位的工作原理: 已知一颗卫星的位置和接收器到它的距离， 就可以确定接收器在一个 球面上； 已知两颗卫星的位置和接收器到它们的距离， 就可以确定接收器在一个环上， 如图４ － ６ 所示。 如果知道散客卫星的位置和接收器到他们的距离， 就可以确定接收器一定位于两点之一。 若排除一 点， 接收器的位置就可以确定， 如图４ －７ 所示。 学习点二　激光雷达 一、激光雷达的定义 激光雷达(ＬｉＤＡＲ) (图４ －８) 是通过激光测距技术探测环境信息的主动传感器 的统称， 它利用激光束探测目标， 获得数据并生成精确的数字工程模型。 学习点二　激光雷达 二、激光雷达的优点 激光雷达的优点，如图４ －９ 所示。 学习点二　激光雷达 三、激光雷达的工作原理 　　激光雷达与无线电雷达的工作原理基本相同， 且依赖于所采用的探测技术。 其中直接探测 型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近， 如图４ －１０ 所示。 工作时， 由发射系统发送 一个信号， 经目标反射后被接收系统收集， 通过测量激光信号往返传播的时间而确定目标的距离。 至于目标的径向速度， 则可以由反射光的多普勒频移来确定， 也可以测量两个或多个距离， 并计算 其变化率而求得速度。 激光飞行时间法(ＴＯＦ): 通过将光脉冲在目标与雷达间的飞行时间乘以光速除以二， 就可以获得距离， 该方案成熟度比较高， 适用于长距离探测， 绝大部分车载激光雷达采用的就是该方案。 (１) 调频连续波法(ＦＭＣＷ): 原理类似Ｒａｄａｒ， 通过多普勒效应等光的波动变化， 测算发射光谱频率和接收光谱频率的差异， 便可得出距离和速度， 该技术方案比较前沿， 尚无成熟产品。 (３) 　　三角法: 由于入射光和反射光构成一个三角形， 对光斑位移的计算运用了几何三角定理， 故该测量法称为激光三角测距法， 适合短距离测量， 多用于单线二维激光雷达。 (２) 四、激光测距技术 学习点二　激光雷达 激光雷达产业有三个主要发展方向: 固态化、激光雷达与摄像头底层融合、智能化。 在激光雷达中， 光学系统通常由多个光学元件按照一定的顺序和空间位置排列组成， 其排列顺序、元件数量与类型、元件间距都会影响光学系统的性能。 受技术发展和加工工艺限制， 相控阵激光成像雷达工程应用尚不能满足实际应用的迫切需要， 一些关键技术问题亟待解决。 ２.技术瓶颈有待突破 １.应用前景广泛 学习点二　激光雷达 五、激光雷达应用前景 学习点三　毫米波雷达 一、毫米波雷达的定义 　　毫米波雷达， 是工作在毫米波波段探测的雷达。 通常毫米波是指３０ ~ ３００ＧＨｚ 频域(波长为１ ~１０ｍｍ) 的， 如图４ －１３ 所示。 毫米波实质上就是电磁波。 毫米波的频比 较特殊， 高于无线电， 低于可见光和红外线， 频率大致范围是１０ ~ ２００ＧＨｚ。 毫米波介于 微波(Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ) 和ＴＨｚ (１０００ＧＨｚ) 之间，可以说是微波的一个子集。 　　毫米波雷达就是工作在毫米波波段的雷达， 利用电磁波发射后遇到障碍物反射的回波对其不断检测， 计算出与周围障碍物的相对速度和距离。 　　其优势在于有极强的穿透率， 能够穿过光照、降雨、扬尘、下雾或霜冻来准确探测物体， 可以在全黑的环境工作； 但局限性在于无法检测行人， 并且对金属识别误差较大， 图像精细度不及激光雷达， 并且时延也达到１００ｍｓ。 车载领域的毫米波雷达常见频段， 见表４ －１ 所列。 学习点三　毫米波雷达 １.ＭＭＩＣ 单片微波集成电路 ＭＭＩＣ (图４