鐳射雷達原理

想讓機器人行走、識別物體，避障等，幫助人類處理一些最基本的事情？那麼首先我們需要為智慧機器人提供視覺與鐳射雷達技術。

操作方法

（01）由鐳射器發射出的脈衝鐳射由空中入射到地面上，打到樹木上，道路上，橋樑上，房子上，引起散射。一部分光波會經過反射返回到到鐳射雷達的接收器中。接收器通常是一個光電倍增管或一個光電二極體，它將光訊號轉變為電訊號，記錄下來。同時由所配備的計時器記錄下來同一個脈衝光訊號由發射到被接收的時間T。於是，就能夠得到由飛機上的的鐳射雷達到地面上的目標物的距離R為: R = CT/2。這裡C代表光速，是一個常數，即C=300,000公里/秒。鐳射雷達每一個脈衝鐳射的最大距離解析度（maximum range resolution）也可由以下公式給出：⊿R = C/2·(tL+tN+tW) 這裡，tL代表鐳射脈衝的長度，tN代表接收器電子器件的時間常數，tW代表鐳射與目標物體的碰撞時間常數。對於一個Q-開關的Nd:YAG鐳射器，它的脈衝常數是10奈秒，接收器電子器件的時間常數stN一般是50奈秒到200奈秒，鐳射與目標物體的碰撞時間常數tW較小，一般忽略不計。因此，距離解析度⊿R一般在7.5米到30米。

（02）鐳射雷達由發射系統、接收系統 、資訊處理三部分組成：鐳射器將電脈衝變成光脈衝發射出去，光接收機再把從目標反射回來的光脈衝還原成電脈衝，最後經過一系列演算法來得出目標位置（距離和角度）、運動狀態（速度、振動和姿態）和形狀，可以探測、識別、分辨和跟蹤目標。

（03）鐳射雷達也分很多類別。從調製出發，目前主要有直接探測鐳射雷達和相干探測鐳射雷達。現在常見的，包括自動駕駛、機器人、測繪所用的，基本上屬於直接探測鐳射雷達。比較特殊的，比如測風、測速之類的雷達，則一般採用的是相干調製。

特別提示

煙霧探測能力弱