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激光雷达应用领域

      激光雷达，是一种集激光，***系统（GPS）和惯性导航系统（INS）三种技术于一身的系统，用于获得数据并生成的DEM（数字高程模型）。

它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。

     激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。

从工作原理上讲，与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、等目标进行探测、跟踪和识别。

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移动机器人***的基本概念

我们来考虑机器人和自动驾驶的***问题，其实它是要估计运动主体（机器人本身或者车辆）这个参考帧，相对于周遭静止环境的位姿或者位姿变化， 这个周遭静止的环境，我们可以统称为世界坐标系。

移动***问题，可以简化为跟重力方向垂直的水平面上的2D位姿估计。 2D坐标系的(0,0)点, 及x,y轴的朝向其实可以是任意的，只要基准定好了，后面的参考不变即可。

对于自动驾驶，有一些细节需要补充， 我们熟知的***（GPS）是经纬度坐标，如何对应平面笛卡尔坐标系呢？

经纬度坐标可以通过墨卡托投影系统（Universal Transverse Mercator，UTM）投影到UTM 的一个区块中， 区块中再细的位置可以看成一个2D平面使用笛卡尔坐标进行表征， 这样球面的经纬度坐标和平面坐标是可以转换的。

雷达“无线电探测和测距”工作原理

各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。

测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率***效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为***频率。

从***频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间***频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束，通过测量仰角靠窄的仰角波束，从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。

测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成雷达与目标的距离。

激光雷达不同类型介绍

如今，激光雷达已被广泛应用于机器人、无人驾驶、AR/VR、3D打印等多个领域，根据应用领域的不同，激光雷达的类型也存在一定差异，机器人是目前激光雷达应用为火热的领域之一，按照不同的技术路线，可将机器人激光雷达分为TOF激光雷达及三角测距激光雷达两大类型。

TOF激光雷达

TOF激光雷达是一种进行光飞行的时间的测量方法，顾名思义就是发射出一道激光，然后会有一种二极管来进行激光的回波检测，再使用一个很高精度的计时器去测量光波发射到目标物引起反馈再回来的时间差，而光速具有不变性，再将时间差乘以光速便可得到目标物体的距离。

对于TOF的测距原理，如果再加以细分，还可再分为脉冲式及相位式两种。

脉冲式比较简单直接，就是发出一道激光的脉冲，然后再检测激光的相关信息。这个是目前TOF激光雷达采用的主流方式。

相位式则是连续的发射激光。但是接收到的回波信号会由于光速传播的特性，相位上会有差距。当检查相位时就可以转过来处理这个距离。这种方式的优势在于成本相对更低，但其主要问题是测量的速度没法提高。