汽車雷達" target="_blank">激光雷達，也稱為車載激光雷達，是一種利用激光作為探測手段的雷達系統(tǒng)。它通過發(fā)射光束來探測目標的位置、速度等信息。激光雷達的工作原理包括發(fā)射探測信號(通常是激光束)，并測量反射或散射信號的到達時間、強度等參數(shù)，以此來確定目標的距離、方位、運動狀態(tài)以及表面光學特性。這種雷達系統(tǒng)的組成部分通常包括激光發(fā)射、光學接收、信息處理和掃描系統(tǒng)。激光雷達能夠提供豐富的信息感知和處理能力，對于實現(xiàn)高級別的智能輔助駕駛功能至關(guān)重要。它可以感知識別路面環(huán)境，規(guī)劃行駛路線，并通過精確的控制技術(shù)達到預定目標，類似于汽車的“眼睛”。
你知道嗎?現(xiàn)在很多高端汽車都配備了一種神奇的裝置，叫做激光雷達。它可以讓汽車“看”得更遠、更清楚、更準確，甚至可以實現(xiàn)自動駕駛。那么，激光雷達到底是什么呢?它是怎么工作的呢?今天咱們就一起來聊一聊，或許有你還不知道的小tips!
激光雷達的英文名是LIDAR，是Light Detection and Ranging的縮寫，意思是光學探測和測距。顧名思義，它就是利用激光來探測和測量物體的位置、形狀、速度等信息的一種技術(shù)。激光雷達的原理其實很簡單，就是發(fā)射一束激光，然后接收反射回來的激光信號，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差和角度差，就可以計算出物體的距離和方向。通過不斷地掃描周圍的環(huán)境，就可以生成一個三維點云圖像，也就是我們常說的3D地圖。
激光雷達有什么用呢?其實它在很多領(lǐng)域都有廣泛的應用，比如測繪、考古、軍事、航空、航天等。但是對于我們普通消費者來說，最直接感受到激光雷達帶來的好處的就是汽車領(lǐng)域啦。因為激光雷達可以讓汽車具備了感知周圍環(huán)境的能力，比如，激光雷達可以幫助汽車實現(xiàn)自適應巡航、自動泊車、自動剎車、自動避障等功能，甚至，在未來，激光雷達還可以讓汽車實現(xiàn)完全的自動駕駛，提高了行駛的安全性和智能性。
那么，激光雷達有沒有缺點呢?其實是有的。首先，激光雷達很貴。目前市面上最便宜的激光雷達也要幾千元一臺，而高端的激光雷達則更貴。這對于大多數(shù)消費者來說會有一定的負擔。其次，激光雷達很復雜。它需要高精度的機械結(jié)構(gòu)、電子電路、算法軟件等配合才能正常工作，這就增加了系統(tǒng)的復雜度和故障率。不過相信隨著科技的發(fā)展，它會越來越親民的，越來越貼近我們的使用習慣!
激光雷達又叫做LiDAR ，代表“光探測和測距”，該技術(shù)使用紅外光或激光來創(chuàng)建環(huán)境的 3D 圖像。NASA 最初開發(fā) LiDAR 來監(jiān)測太空中衛(wèi)星的位置和路徑，但隨著技術(shù)差距的縮小和不斷發(fā)展，出現(xiàn)了與汽車安全技術(shù)和自動駕駛系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)的地面應用。
LiDAR 的核心功能是充當車輛的眼睛，讓汽車始終可以“看到”各個方向。憑借 360 度實時繪制世界地圖的能力，LiDAR 可幫助車輛識別道路上或道路附近的物體，以避免與行人、騎車者、動物和其他靜止/移動的車輛發(fā)生碰撞。激光雷達使用與日常應用相同的激光，例如零售條碼掃描儀和音樂會燈光秀，這種激光技術(shù)安全無害。
車輛上的 LiDAR 傳感器發(fā)射單個光粒子，稱為光子，撞擊附近的物體，如汽車、行人和樹木。然后光子反彈回傳感器。LiDAR 系統(tǒng)記錄每個光子的往返數(shù)據(jù)，測量到車輛附近每個物體的距離和時間。計算機算法將這些形狀組合在一起，形成車輛周圍世界的完整3D圖片。
LiDAR 的范圍為250 到 400 米，使車輛能夠在到達物體之前很好地識別物體和位置。這允許車輛的電腦做出相應的反應，比如自動剎車等。激光雷達分為兩種，第一種是ToF飛行時間雷達，它通過測量發(fā)出和反射回來的光脈沖或光子來繪制周圍環(huán)境立體圖，ToF 通常具有 360 度范圍，允許單個設(shè)備完成這項工作，位于車輛頂部，實用性較差，造價更高。
另一種FMCW 調(diào)頻連續(xù)波激光雷達則會發(fā)出連續(xù)的光流而不是光脈沖，以繪制周圍環(huán)境的地圖。這種形式的激光雷達視野有限，具有90到 120度的視野。需要幾個固定的傳感器單元才能實現(xiàn)與單個ToF單元相當?shù)母采w范圍。可以放在保險杠兩側(cè)、后視鏡、車頂?shù)任恢谩?
目前激光雷達較大的供應商包括Argo AI(福特、大眾)，Luminar(沃爾沃) 等，激光雷達的優(yōu)勢明顯，但也有缺點，那就是單個成本較高，比如安裝在保險杠兩側(cè)，遇到剮蹭或者撞車等情況，那就不是僅僅更換保險杠的成本，激光雷達一般有廠家特定的供應商，也無法在市面上購買更換，因此后期使用成本高昂，這一點在購車時需要提前知曉。
激光雷達顧名思義就是用“激光束”來代替“聲波”來進行對目標進行檢測、定位、跟蹤、成像與識別的電子設(shè)備。它除了搭載在汽車上，還廣泛應用于無人機、自主機器人、衛(wèi)星、火箭上。
1. 光束的波長更短，抗干擾性更強，基本不會被外界的電磁波的信號和物質(zhì)所干擾。
2. 光束的指向性更好，不會拐彎，所以探測距離更遠，范圍也更廣。
3. 精度更高，距離遠至百米外的小至厘米級的物體都能精準識別，所以無論是物體還是行人，甚至是移動速度、軌跡等，都可以被捕捉到。
4. 頻率更快，傳感器從目標返回的速度足夠快，讓車內(nèi)電腦更加快速地實現(xiàn)環(huán)境實時感知及避障功能。
5. 全天時工作，在夜間光線不好時，也不會影響探測的效果。
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