激光雷達在自動駕駛中的作用有哪些

激光雷達的原理在于向目標物體發(fā)射激光束，然后根據(jù)激光束發(fā)射-反射之間的時間間隔來確定距離目標物體的實際距離。特點在于測距，可以達到級別的精度。這樣的測量為無人駕駛的后續(xù)算法提供了數(shù)據(jù)保障。

在3D環(huán)境感知方面，激光雷達可以實時掃描車輛周圍的靜態(tài)和動態(tài)障礙物，并依靠點云分類算法對障礙物進行分割和分類，輸出給下游控制決策模塊，規(guī)劃決策控制模塊根據(jù)不同的障礙物做出不同的行為決策，比如跟車，超車，停車等等。

在輔助定位方面，可以利用點云掃描結果提取feature，并與高精地圖的數(shù)據(jù)進行對比匹配，從而

獲取的物理位置。

或者基于點云的反射值強度，做基于反射值強度的概率匹配進行定位（百度apollo定位算法采用是這種方法），可以達到厘米級的定位精度。

激光雷達彌補了其他傳感器的精度短板，但同時也有其自身的缺陷，比如在雨雪天氣下的傳感器噪聲問題等。

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激光測距的定義

激光測距（laser distance measuring）是以激光器作為光源進行測距。根據(jù)激光工作的方式分為連續(xù)激光器和脈沖激光器。氦、離子、鎘等氣體激光器工作于連續(xù)輸出狀態(tài)，用于相位式激光測距；雙異質半導體激光器，用于紅外測距；紅寶石、釹玻璃等固體激光器，用于脈沖式激光測距。激光測距它的原理與無線電雷達相同，將激光對準目標發(fā)射出去后，測量它的往返時間，再乘以光速即得到往返距離。激光測距儀由于激光的單色性好、方向性強等特點，加上電子線路半導體化集成化，與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業(yè)、而且能提高測距精度。

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簡單來說激光雷達主要是通過發(fā)射激光束來探測周遭環(huán)境，車載激光雷達普遍采用多個激光和，建立三維點云圖，從而達到實時環(huán)境感知的目的。

激光雷達的優(yōu)勢在于其探測范圍更廣，探測精度更高。但是，激光雷達的缺點也很明顯：在雨雪霧等極端天氣下性能較差;采集的數(shù)據(jù)量過大;十分昂貴。

技術上來講，目前傳統(tǒng)激光雷達技術已經很成熟，而固態(tài)激光雷達和混合固態(tài)激光雷達尚處于起步階段，因此各企業(yè)當前在自動駕駛汽車使用的激光雷達，多以機械式激光雷達為主。

而從整個激光雷達行業(yè)來看，車載激光雷達產品生產商主要集中在國外，如美國的Velodyne、Quanegy，德國的IBEO，國內近幾年也開始出現(xiàn)一些專注于車載激光雷達的企業(yè)，以及一些從其他領域轉行而來的激光雷達企業(yè)，因看中自動駕駛汽車廣闊發(fā)展前景，紛紛投身車載激光雷達產品的研發(fā)，目前來看成果顯著。因此在查看激光雷達的探測距離時要知道該測量距離是目標反射率為多少時的探測距離。

所謂的毫米波雷達，就是指工作頻段在毫米波頻段的雷達，測距原理跟一般雷達一樣，也就是把無線電波（雷達波）發(fā)出去，然后接收回波，根據(jù)收發(fā)之間的時間差測得目標的位置數(shù)據(jù)。毫米波雷達就是這個無線電波的頻率是毫米波頻段。

毫米波雷達從上世紀起就已在汽車中使用，技術相對成熟。毫米波的波長介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優(yōu)點，且其引導頭具有體積小、質量輕和空間分辨率高的特點。3、按激光發(fā)射波形分，有脈沖激光雷達、連續(xù)波激光雷達和混合型激光雷達等。此外，毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強，相比于激光雷達是一大優(yōu)勢。

毫米波雷達的缺點也十分直觀，探測距離受到頻段損耗的直接制約（想要探測的遠，就必須使用高頻段雷達），也無法感知行人，并且對周邊所有障礙物無法進行精準的建模。

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偵察用成像激光雷達

激光雷達分辨率高，可以采集三維數(shù)據(jù)，如方位角-俯仰角-距離、距離-速度-強度，并將數(shù)據(jù)以圖像的形式顯示，獲得輻射幾何分布圖像、距離選通圖像、速度圖像等，有潛力成為重要的偵察手段。

美國雷錫昂公司研制的ILR100激光雷達，安裝在高的性能飛機和無人機上，在待偵察地區(qū)的上空以120～460m的高度飛行，用GaAs激光進行行掃描。獲得的影像可實時顯示在飛機上的陰極射線管顯示器上，或通過數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送至地面站。