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汇报人：AA哈工大激光雷达课件一——激光雷达基本知识2024-01-31

激光雷达概述激光雷达系统组成激光雷达关键技术激光雷达性能指标激光雷达应用案例分析激光雷达发展趋势与挑战目录contents

激光雷达概述01

激光雷达定义与原理原理激光雷达是一种主动遥感技术，通过发射激光并接收目标反射回来的信号，来获取目标的位置、速度、距离等信息。定义激光雷达利用激光束对目标进行照射，并接收反射回来的激光信号。通过测量发射和接收激光信号的时间差，可以计算出目标与激光雷达之间的距离。同时，通过测量反射激光信号的强度和多普勒频移等信息，还可以获取目标的反射特性和运动状态等信息。

早期发展20世纪60年代，激光雷达技术开始得到研究和发展，主要应用于军事领域，如测距、制导、侦察等。技术进步随着激光技术、光电探测技术、信号处理技术等的发展，激光雷达的性能不断提高，应用领域也不断扩展。商业化应用近年来，随着自动驾驶、智能交通等领域的快速发展，激光雷达作为关键传感器之一，开始得到广泛应用和商业化推广。激光雷达发展历程

激光雷达是自动驾驶汽车中不可或缺的传感器之一，用于实现车辆的环境感知、障碍物检测、路径规划等功能。自动驾驶激光雷达可用于交通流量监测、车辆速度测量、道路状况评估等，为智能交通系统提供重要数据支持。智能交通激光雷达在测绘与遥感领域具有高精度、高分辨率等优势，可用于地形测绘、城市规划、环境监测等。测绘与遥感激光雷达在军事领域具有广泛的应用，如导弹制导、战场侦察、目标识别等。军事应用激光雷达应用领域

激光雷达系统组成02

产生并发射激光束，通常采用半导体激光器或固体激光器。激光发射器光学系统扫描系统对激光束进行准直、扩束和聚焦，以确保激光束以所需的方向和能量密度发射。控制激光束的方向，实现对目标区域的扫描。030201发射机系统

接收机系统光电探测器接收目标反射回来的激光信号，并将其转换为电信号。光学系统对接收到的激光信号进行聚焦和滤波，以提高信噪比。放大器与信号处理电路对电信号进行放大和处理，以便于后续的信号处理和控制。

03数据采集与传输系统采集并传输激光雷达系统的数据，以便于后续的分析和处理。01信号处理算法对接收到的信号进行滤波、去噪、目标识别等处理。02控制电路与算法控制激光雷达系统的各个部件，确保系统正常工作并实现所需的功能。信号处理与控制系统

电源系统温控系统机械结构与支撑系统校准与测试系统辅助设备与系统为激光雷达系统提供所需的电能，确保系统正常工作。为激光雷达系统提供稳定的机械结构和支撑，确保系统的稳定性和可靠性。控制激光雷达系统的工作温度，确保系统在恶劣环境下也能正常工作。对激光雷达系统进行校准和测试，确保系统的性能和准确性。

激光雷达关键技术03

包括半导体激光器、固体激光器等，是实现激光雷达发射功能的核心部件。激光发射器件通过对激光束进行调制，使其携带更多的信息，提高激光雷达的探测精度和分辨率。激光调制技术控制激光发射功率，确保激光雷达在不同距离和环境下都能获得良好的探测效果。激光功率控制技术激光发射技术

用于接收反射回来的激光信号，并将其转换为电信号进行后续处理。光电探测器包括透镜、滤光片等，用于聚焦和滤除杂散光，提高激光雷达的接收灵敏度和信噪比。光学系统对光电探测器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以便于后续的信号处理和分析。接收电路激光接收技术

回波信号处理对接收到的激光回波信号进行处理，提取出目标距离、速度等信息。噪声抑制技术采用多种算法和技术手段对噪声进行抑制，提高激光雷达的探测精度和可靠性。数据融合技术将多个激光雷达或其他传感器的数据进行融合处理，提高整体系统的性能和鲁棒性。信号处理技术

瞄准器件与技术用于精确瞄准目标，确保激光雷达能够准确探测到目标并获取相关信息。扫描与瞄准控制技术对扫描和瞄准器件进行精确控制，确保激光雷达的稳定性和准确性。扫描器件与技术包括机械扫描、光学扫描等，用于实现激光雷达对目标区域的快速扫描和覆盖。扫描与瞄准技术

激光雷达性能指标04

测距精度指激光雷达在测量目标距离时的准确性，通常受到激光束散角、光速误差、计时器精度等因素的影响。高精度的激光雷达测距系统可以达到厘米级甚至毫米级的精度。测距分辨率指激光雷达能够分辨的两个相邻目标之间的最小距离差，分辨率越高，意味着激光雷达能够识别更细微的目标或更密集的点云数据。测距精度与分辨率

测速精度指激光雷达在测量目标速度时的准确性，通常受到多普勒效应、激光束散角、扫描速度等因素的影响。高精度的激光雷达测速系统可以达到较高的测量精度。测速分辨率指激光雷达能够分辨的两个相邻速度之间的最小差值，分辨率越高，意味着激光雷达能够更准确地识别不同速度的目标。测速精度与分辨率

指激光雷达在测量目标角度时的准确性，通常受到激光束散角、扫描机构精度等因素