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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。

 随着激光技术的不断发展与普及，激光雷达的应用领域也越来越多，

激光雷达广泛应用于无人驾驶、商用服务机器人、物流AGV车、大屏互动、安防、测绘、港口、工业自动化等八大产业生态圈。

    从激光器发明之初的单点激光雷达到后来的单线扫描激光雷达，以及在无人驾驶技术中获得广泛认可的多线扫描激光雷达，再到技术方案不断创新的固态式激光雷达、FMCW激光雷达，以及近年来朝向芯片化、阵列化持续发展，激光雷达一直以来都是新兴技术发展及应用的代表。

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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。

激光雷达中激光的特性

实验证明，激光的谱线不可能窄，因为自发辐射在激光的输出中不可避免。

自发辐射只能平均地向所有模提供能量，因而对某一特定模而言，它所提供的能量是很小的，而这份小小的能量恰恰造成激光发射中一种不可避免的衰减。

所以，激光谱线仍有一定的宽度。通常把激光器中自发辐射引起的线宽称为线宽极限ΔυL，ΔυL正比于该模式中每秒自发辐射的能量。

单模稳频气体激光器的单色性，固体激光器的单色性较差，半导体激光器的单色性差。

多线激光雷达和单线激光雷达区别

     多线激光雷达是指同时发射及接收多束激光的激光旋转测距雷达，市场上目前有4线、8线、16 线、32 线、 64 线和128线之分，多线 可以识别物体的高度信息并获取周围环境的3D扫描图，主要应用于无人驾驶领域。

    在无人驾驶领域，多线激光雷达主要有以下两个作用：

3D建模及环境感知：通过多线激光雷达可以扫描到汽车周围环境的3D模型，运用相关算法对比上一帧及下一帧环境的变化，能较为容易的检测出周围的车辆及行人。

      SLAM***加强：同步建图（SLAM）是其另一大特性，通过实时得到的全局地图与高精度地图中的特征物进行比对，能加强车辆的***精度并实现自主导航。

      目前，用于无人驾驶的激光雷达多集中于国外，包括美国的Velodyne、Quanegy以及德国的IBEO品牌等。以Velodyne为首的多线激光雷达价格昂贵，均在万元（美元）级别以上，一般车企难以承受如此高昂的价格。

     相比来说，单线激光雷达成本就低的多，单线激光雷达是指激光源发出的线束是单线的雷达，目前主要应用于机器人领域，以服务机器人居多，可以帮助机器人规避障碍物，其扫描速度快、分辨率强、可靠性高， 相比多线激光雷达，单线激光雷达在角频率及灵敏度上反应更快捷，所以，在测试周围障碍物的距离和精度上都更加。但单线雷达只能平面式扫描，不能测量物体高度，当前主要应用于我们常见的扫地机器人、送餐机器人、及酒店等服务机器人身上。