What Is Lidar And How Does It Work Synopsys

What is LiDAR and How Does it Work? | Synopsys

• URL: 原文
• Added At: 2025-04-28 08:32:31
• Link To Text

TL;DR

LiDAR（激光雷达）是一种利用激光测量距离的技术，通过发射激光并记录反射时间差生成物体距离图。它在自动驾驶、ADAS、遥感、三维建模等领域有广泛应用。面临的挑战包括信号隔离、杂散反射、功率限制、设备串扰和成本等。尽管如此，LiDAR仍在不断发展，并被应用于大气科学、天文学、地形测量、农业、考古学等领域，甚至出现在移动设备中，以实现态势感知和车辆探测等功能。

Summary

好的，这是对您提供的关于LiDAR文章的详细Markdown列表总结：

1. LiDAR定义：Light Detection and Ranging的缩写，使用激光测量距离并生成物体距离图。

2. 关键应用：
   • 自动驾驶：被视为自动驾驶的关键技术，用于距离感知。
   • ADAS：部分LiDAR系统已应用于高级驾驶辅助系统(ADAS)。
3. 工作原理：
   • 测距设备：通过发射激光脉冲并记录反射脉冲的时间差来测量到目标的距离。
   • 扫描方式：使用扫描镜、多光束或其他方式扫描目标空间。
4. 应用领域：
   • 遥感：测量大气中粒子或分子的散射、吸收或再发射，可测量甲烷浓度和气溶胶负载。
   • 三维表面：生成物体空间的三维表面轮廓，激光波长选择需考虑人眼安全或避开大气光谱特征。
   • 速度测量：通过多普勒效应或快速连续测量距离来确定目标速度，例如测量风速或汽车速度。
   • 三维建模：用于创建动态场景的三维模型，如自动驾驶车辆所遇到的场景。
5. 面临挑战：
   • 信号隔离：需要隔离和抑制发射光束的信号，避免探测器饱和。
   • 杂散反射：大气中的碎片可能导致强烈的杂散反射，影响目标信号的可靠检测。
   • 功率限制：光功率越高，精度越高，但成本也越高。
   • 扫描速度：激光频率过高可能对人眼造成安全问题，可以通过闪光LiDAR和使用人眼安全波长来缓解。
   • 设备串扰：附近LiDAR设备的信号可能造成干扰，需区分不同LiDAR设备的信号。
   • 成本与维护：LiDAR系统成本较高，但正在积极开发降低成本。
   • 非目标物体反射：类似于大气杂散信号，需要尽量减小不同目标距离和视场下的光束尺寸。
6. 其他应用：
   • 大气科学：检测大气成分，表征气溶胶，研究高层风，剖析云层，收集气象数据。
   • 天文学：测量距离，包括月球等遥远物体和近距离物体，提高月球距离测量精度。
   • 地形测量：使用近红外激光绘制陆地和建筑物地图。
   • 水深测量：使用透水绿光绘制海底和河床地图。
   • 农业：绘制地形和作物生长图，提供肥料和灌溉需求信息。
   • 考古学：用于绘制茂密森林覆盖下的古代交通系统。
   • 三维模型：创建LiDAR传感器周围世界的三维模型，应用于自动导航。
   • 移动设备：小型LiDAR系统甚至可以应用于手机等设备。
7. 现实应用：
   • 态势感知：用于自动导航，需要识别周围的静止和移动物体。
   • 车辆探测：可精确测量物体距离和方向，用于陆地车辆探测。