大气激光雷达系统

机械式激光雷达通常包括多个激光光源垂直排列形成线阵，通过硬件的机械式旋转，改变激光的出射方向，从而实现对整个外部环境的三维空间扫描。混合式激光雷达通过MEMS振镜旋转完成激光扫描,该振镜通过振镜和微机电系统（MEMS）结合形成，一般称为MEMS激光雷达。全固态激光雷达则完全取消了机械式扫描结构，而是完全通过电子的方式来完成水平和垂直方向上的扫描，其内部结构没有任何的运动部件，在运动过程中，可靠性高、耐持久性强，这样的方式也缩小了激光雷达的体积并且价格低廉，随着技术的发展成熟有望成为自动驾驶的标配。目前激光雷达的终端信息处理系统设计采用主要采用大规模集成电路和计算机完成。大气激光雷达系统

激光雷达是一种以激光作为载波探测目标位置的电子设备。激光雷达由发射模块、接收模块和信号处理模块三部分组成。激光雷达测距的基本原理是激光信号由发射模块发送出去，经过光学系统到达目标物，接收模块接收来自目标物的反射激光回波信号，在信号处理模块，回波经过处理进入到检测系统，然后获得目标物的距离信息。即其中，L是目标物的待测距离值，c是空气中的光速，t是发射接收往返期间时间值。在平面上确定坐标原点建立极坐标系，那么定位平面上任意一点 M 的位置，需要知道 M 的坐标（r，θ），即 M 点到原点的距离以及与坐标轴的方位角，这样通过得到 M 点相对坐标系原点的位置信息而达到对 M 点的定位。西藏固态激光雷达扫描仪可以采用非相干的能量接收方式。

随着智能驾驶需求的不断提升，渗透率的不断提高，自动驾驶技术不断向L3级及更高级别发展，其优势愈发明显，市场空间将飞速提升。据华西证券预计，目前车载激光雷达市场处于爆发前夕，千亿市场正在开启。根据测算，预计我国乘用车领域激光雷达市场空间在2025年将达到261亿元，到2030年将达到980亿元;乘用车领域激光雷达市场规模未来3年复合增速能达到200%+，2025年至2030年复合增速达到30%以上。从产业链来看，车载激光雷达上游为光学和电子元器件，中游为激光雷达整机厂，下游主要由整车厂和Tier1厂商组成。

随着新能源汽车的普及，自动驾驶开始俘获人们的芳心。自动驾驶需要各类传感器来感知周围环境，传感器数据（图像、点云等）上的坐标与真实世界中的物体的坐标存在对应的转换关系。这一转换关系可通过建模获得的公式计算。这些公式中有的包含传感器的外部参数，有的也包含传感器的内部参数。外部参数主要和传感器的安装方位有关，内部参数主要和焦距、激光发射器坐标等内因有关。传感器的标定工作，就是通过实验得出传感器内外参数，从而实现各传感器的坐标统一。还可以采用相干接收方式接收信号。

自动驾驶技术快速发展的同时也在推动着各种环境感知传感器的研究。常见的环境传感器包括相机，毫米波雷达，激光雷达等，其中激光雷达因其可以得到目标的三维信息、抗干扰能力强、分辨率高等优点，在自动驾驶技术的研究中占据了 重要的地位。激光雷达又可以细分为机械式、混合式、固态式等类型。而激光测距技术则是激光雷达的基石。当下的激光雷达主要应用在自动驾驶，无人机，机器人等几个领域。在自动驾 驶中使用的激光雷达主要有以下几种类型：机械式激光雷达、混合式激光雷达、全固态激光雷达。。非扫描成像体制采用多元探测器，作用距离较远。大气激光雷达系统

目前，半导体泵浦固体激光器的许多工程应用问题已经得到解决，是应用前景比较好、发展**快的一种激光器。大气激光雷达系统

尽管当下看来，4D毫米波雷达成为各车企的“心头肉”，但其发展仍然存在着诸多挑战。有业内人士指出，4D成像毫米波雷达主要是依靠增加芯片、天线等硬件来实现立体成像、提高角分辨率等功能，但同时也会因为天线太多的问题，导致之间互相干扰，噪声很大。而且，从分辨率来看，目前4D毫米波雷的水平角分辨率多为1°，而激光雷达的水平角分辨率可达到0.1°，4D毫米波雷达只能达到一些低端激光雷达的效果。因此，从某种程度上来说，4D毫米波雷达并不能完完全全取代激光雷达，只能说两者是互补关系，各有优缺点，二者未来发展如何，还需要市场的考量。大气激光雷达系统

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