什么是激光雷达?
01、激光雷达的定义
激光雷达BQ27520YZFR-G3的本质是以激光为辐射源的主动探测器,通过测距和角度实现探测目的。激光雷达LiDAR(LightDetectionandRanging)它是激光检测和测距系统的简称,又称激光检测和测距系统LADAR(LaserDetectionandRanging)。
在了解激光雷达之前,首先要了解什么是激光,什么是雷达。
激光LASER(LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation)它是由原子辐射产生的光,因此被称为激光。它的英文全名描述了激光的主要生产过程:当原子中的电子吸收能量从低能量水平转移到高能量水平,然后从高能量水平转移到低能量水平时,释放的能量以光子的形式释放。激发光束是激光,光子的光学特性高度一致。因此,与普通光源相比,激光具有单色、方向性好、亮度高的特点。
雷达是Radar音译,源于radiodetectionandranging缩写,意为“无线电检测与测距”也就是说,使用无线电找到目标并确定其空间位置。因此,广义雷达是指利用电磁波检测目标的电子设备。
只要有温度,任何物体都可以辐射电磁波。温度越高,波长越短。因此,雷达使用的电磁波可以来自探测目标或自身。基于此维度,雷达可分为主动探测雷达和被动探测雷达。
根据频率由低到高的顺序,电磁波包括多种类型:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ无线电波是一种电磁波。频率约为3万,万万KHz(30GHz)以下,或波长大于1mm它被称为无线电波,因为它是振荡电路的交流电流产生的电磁波。
检测方法的主动性和被动性以及检测源的类型对雷达的性能有至关重要的影响,甚至决定了它的定义。在了解了检测方法的主动性和被动性以及检测源的类型后,我们将对激光雷达有更深入的了解:激光雷达是一种以激光为检测源的主动探测器。
02、激光雷达的发展
激光雷达是在光电辐射和电磁雷达的基础上发展起来的。1916年,犹太物理学家爱因斯坦确定了电磁辐射和光电辐射的量子性质,并预测了激光的存在。瓦特于1937年成功开发了第一台机载电磁雷达。前者为激光雷达的发射和接收奠定了技术基础,后者为激光雷达设备的集成奠定了技术基础。
20世纪60年代,产生了能量集中、高强度、窄波束的激光,提高了雷达探测的灵敏度和作用距离。1961年,主动激光测距仪诞生后不久就出现了。
在过去的50年里,计算机和微电子技术的发展促进了激光辐射源的小型化和高效化。探测器与数据处理芯片相结合,使雷达技能检测再次进行信号处理。
在软件方面,数据库和多模传感器的数据集成技术,以及人眼安全的高重复频率和低能量短脉冲激光技术的发展,在集成、小型化、多功能和可靠性方面取得了很大的进展。
激光雷达在不同阶段的特点:
随着人类进入信息社会,光电信息技术在人类生活中发挥着越来越重要的作用,激光雷达的应用也越来越广泛。激光雷达的发展趋势也从人类控制发展到智能,从大到微,从单一检测到多传感器集成。
03、激光雷达的特点
硬件特性决定了产品特性。激光雷达的检测源是激光,激光与其他波段的光具有不同的特性,激光雷达的检测方法是积极的。因此,激光雷达的产品性能具有独特的特点。例如,与微波雷达相比,激光雷达辐射源的波长更短,波束更窄。与相机相比,激光雷达受环境光的影响较小,可以全天工作。
近年来,随着人工智能、5G等技术的协同发展,激光雷达的应用也越来越广泛。随着自动驾驶风口,激光雷达逐渐从幕后移动到舞台前部。固态激光雷达、机械激光雷达、旋转激光雷达等不同类型的雷达相继出现在不同的应用场景中,方便人类生活。