2D激光雷达原理

机械旋转激光雷达是比较早的激光雷达的扫描方式，但是由于零件多、寿命短、价格贵、体积大等众多缺点，机械旋转激光雷达并不适用于量产车辆。机械式激光雷达收发光源、接收器以及扫描系统坐在圆盘底座上。随着外部电机的转动，收发架构会沿着这个圆盘进行转动，实现水平空间的360度扫描。优点是外部电机控制技术比较成熟且能够长时间保持稳定转速；缺点是体积大难以集成到车顶，且激光雷达价格仍然过高而不符合大规模自动驾驶场景的需求。在功能相同的情况下，激光雷达比微波雷达体积小，重量轻。2D激光雷达原理

在国内外，自动驾驶感知解决方案通常分为两大阵营。一类是特斯拉的“纯视觉”解决方案，坚持以摄像头作为主传感器，实现感知数据收集。另一类则是“组合传感器”阵营，以摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器进行融合感知。无论采用哪一种解决方案，毫米波雷达都是必不可少的传感器。蔚来、小鹏、理想、威马、极狐等品牌车型均配备了约5个毫米波雷达，可见毫米波雷达在自动驾驶感知中的重要程度。目前，77GHz的中长距毫米波雷达是搭载在车端的主流方案，主要用于支持ADAS中的自适应巡航（ACC）、自动紧急制动（AEB）、前方碰撞预警（FCW）、变道辅助系统（LCA）等功能。2D激光雷达原理多普勒频移大，可以探测从低速到高速的目标。

电动光学机械扫描仪是比较常见的激光雷达扫描仪类型。2007年，激光雷达技术的先驱Velodyne公司发布了一款64波束旋转扫描器，这款扫描器显然在早期塑造并主导了自动驾驶汽车行业。这种扫描器明显的优点是测距距离长，水平视场宽，扫描速度快。大多数这种类型的传感器都有几个发射-接收通道，这些通道垂直堆叠，由电机旋转，形成360°视场。尽管由此产生的点云能够对车辆周围的物体进行高质量的检测，但这种扫描器类型仍有几个缺点：(a)高功耗，(b)易受振动和机械冲击，(c)庞大的包装，(d)在大多数情况下，价格非常高。此外，由于垂直堆叠激光LEDs的数量有限，(e)它们的垂直分辨率有限。然而，世界上有几家公司致力于减轻这些缺点，同时保持这类传感器能够产生的高质量点云。

服务型机器人、智慧城市及测绘是激光雷达的典型应用场景，对激光雷达性能有 不同要求。例如应用于工业领域的 YDLIDAR 激光雷达测距远为 30 米，应用 于测绘等领域的华测导航激光雷达远测程可达 1350 米。政策支持机器人行业发展，移动机器人有望受益。借助强大的内置感知系统及控 制系统，移动机器人能够完成多种无人作业，从而减轻对人力的依赖，提高生产 效率。为推进我国机器人产业发展，有关部门相继制定发布了一系列政策，例如 2021 年 12 月，工信部等部门发布《“十四五”机器人产业发展规划》，争取 2025 年我国成为全球机器人技术创新策源地、制造集聚地和集成应用新高地， 2035 年我国机器人产业综合实力达到国际**水平。激光雷达的接收单元由接收光学系统、光电探测器和回波检测处理电路等组成。

4D毫米波雷达，也可以将其称为成像雷达，在原有的功能基础上增加了高度信息，能够探测出物体的方位、距离、速度、高度四维数据。同时，4D毫米波雷达具有像素级的角分辨率，可解析出目标物体的轮廓，让毫米波雷达实现近似于激光雷达的成像功能。传统毫米波雷达由于缺少高度的信息，导致视角中只有一个平面，无法区分目标物体是在“路上”还是在“空中”。这让毫米波雷达在自动驾驶感知中，尤其是在静态物体识别上无法有效发挥其作用。因此输出的光束质量好，其单色性、相干性和光束稳定性好。成都面阵激光雷达系统

利用遥感直接探测油气上方的烃类气体的异常是一种直接而快捷的油气勘探方法。2D激光雷达原理

从自动驾驶到ADAS，市场在变，激光雷达也在变。高阶ADAS拿掉激光雷达的可能性越来越小激光雷达在今年扎堆上车，反映了一个现象——ADAS需要的感知能力变强了。目前来看，几乎所有想要实现城市NOA（导航辅助驾驶）功能的车型，都一定会搭载激光雷达。辅助驾驶的可用区域一旦覆盖至城市，需要面对更加复杂的交通环境，也需要对更多交通参与者的安全负责。从安全角度来说，激光雷达的高精度三维感知，也并不多余。而特斯拉是个例，其提出的“视觉感知路线”，不仅否定了激光雷达的在ADAS中激光雷达存在的意义，甚至全盘否定了所有雷达。2D激光雷达原理

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