激光雷達(dá)，即光探測與測量，是一種集激光，全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）三種技術(shù)于一身的系統(tǒng)，用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM（數(shù)字高程模型）。從工作原理上講，與微波雷達(dá)沒有根本的區(qū)別，但相對于微波雷達(dá)，具有分辨率高、隱蔽性好、抗有源干擾能力強、低空探測性能好、體積小質(zhì)量輕等特點。
隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，激光雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越多，無人駕駛汽車、無人駕駛飛機、3D打印、VR/AR等領(lǐng)域都可以看到它的身影。
無人駕駛汽車
激光雷達(dá)在無人駕駛汽車上的應(yīng)用已經(jīng)不是什么新聞了，激光雷達(dá)又被稱為無人駕駛的眼睛。無人駕駛是近幾年非常熱門一門技術(shù)，目前，無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。
激光雷達(dá)是怎么幫汽車識別路口與方向呢？激光雷達(dá)使用的技術(shù)是飛行時間，就是根據(jù)激光遇到障礙物后的折返時間，計算目標(biāo)與自己的相對距離。激光光束可以準(zhǔn)確測量視場中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對距離，這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出3D環(huán)境地圖，精度可達(dá)到厘米級別，從而提高測量精度。
無人駕駛飛機
無人駕駛技術(shù)可不只是在汽車上大有用途，未來無人駕駛飛機也會出現(xiàn)，這聽起來是不是很酷炫！它是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。機上無駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設(shè)備。地面、艦艇上或母機遙控站人員通過雷達(dá)等設(shè)備，對其進(jìn)行跟蹤、定位、遙控、遙測和數(shù)字傳輸?？稍跓o線電遙控下像普通飛機一樣起飛或用助推火箭發(fā)射升空，也可由母機帶到空中投放飛行。
而在無人駕駛飛機上，車載雷達(dá)也至關(guān)重要。機載激光雷達(dá)是一種安裝在飛機上的機載激光探測和測距系統(tǒng)，可以量測地面物體的三維坐標(biāo)。早在上世紀(jì)七十年代，由美國航天局研發(fā)，LIDAR測繪技術(shù)空載激光掃瞄技術(shù)開始了發(fā)展，并且速度飛快，約在1995年開始商業(yè)化。
3D打印
近年來，3D打印備受關(guān)注，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印作為前沿性、先導(dǎo)性的智能制造技術(shù)，將引領(lǐng)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式和生產(chǎn)工藝的變革，有望成為推動新一輪工業(yè)革命的源動力。
在3D打印里面，也有用到激光雷達(dá)的地方，如最近很火的Printoptical3D打印技術(shù)本質(zhì)上是一種“從CAD設(shè)計到光學(xué)部件”的一站式技術(shù)，其打印出來的光學(xué)部件不需要進(jìn)行像拋光、研磨和著色這樣的后處理。這種技術(shù)主要基于成熟的寬幅工業(yè)噴墨打印設(shè)備，通過紫外線固化的透明聚合物液滴噴射出來，然后被集成在打印頭上的強紫外線燈固化，最終可以形成各種各樣的幾何形狀，激光雷達(dá)在這里面扮演者測量、監(jiān)控等角色。
VR/AR
VR/AR也是最近幾年火起來的，市場前景可觀。VR一體機、智能眼鏡等產(chǎn)品已經(jīng)面市，AR眼鏡、AR頭顯的應(yīng)用也是非常之廣。
在用到AR頭顯進(jìn)行的游戲中，運用的空間感知定位技術(shù)里面會用到激光雷達(dá)和許多配套的光學(xué)傳感器，通過SLAM技術(shù)（即時定位與地圖構(gòu)建），精準(zhǔn)定位自己在三維空間中的位置，增強在游戲中的真實體驗感。
智慧交通
隨著大城市人口的不斷增長，城市的交通也變得更加擁擠，這要求未來的交通更“智慧”。物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、人工智能的快速發(fā)展讓這些變成現(xiàn)實。信息技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)在交通領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用。
激光雷達(dá)在很多地方都有用武之地，例如在毫米波雷達(dá)能精確地檢測車道級和毫秒級的數(shù)據(jù)，這種檢測是微觀的，同時也是實時和準(zhǔn)確的，可以用于信號燈控制機即時感應(yīng)控制、自適應(yīng)控制和綠波帶控制，也是未來實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)車路協(xié)同的基礎(chǔ)。
海洋探索和漁業(yè)資源監(jiān)測
近年來，環(huán)境問題廣受大家關(guān)注，而對海洋環(huán)境的保護(hù)已成共識，海洋激光雷達(dá)作為一種先進(jìn)的海洋探索與監(jiān)測手段，已經(jīng)成為主流。
激光雷達(dá)與海洋生物相關(guān)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在漁業(yè)資源調(diào)查和海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測兩方面。前者常采用藍(lán)綠脈沖光作為激發(fā)光源，通過對激光回波信號的識別提取以獲得魚群分布區(qū)域和密度信息，結(jié)合偏振特征分析可對魚群種類進(jìn)行識別；后者常采用海洋激光熒光雷達(dá)，通過對激光誘導(dǎo)目標(biāo)物發(fā)射的熒光等光譜信號的探測分析以獲得海洋浮游生物及葉綠素等物質(zhì)的種類和濃度分布信息。
總結(jié)：激光雷達(dá)作為一項新的技術(shù)，除了上述領(lǐng)域，未來仍有更多的空間可拓展，不同的場景要求也不一樣，對激光雷達(dá)而言，它的有點明顯，缺點也有，比如受天氣因素影響大、空間搜索范圍窄等。就目前而言，激光雷達(dá)在無人駕駛上的運用仍有上升空間，隨著技術(shù)的成熟，未來市場可期。
轉(zhuǎn)載請注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
