01激光雷達(dá)的定義

激光雷達(dá)的本質(zhì)是一種以激光為輻射源的主動(dòng)探測(cè)器，通過測(cè)距和測(cè)角來實(shí)現(xiàn)探測(cè)目的。激光雷達(dá)LiDAR（Light Detection and Ranging）是激光探測(cè)及測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，另外也稱 LADAR（Laser Detection and Ranging）。

在了解激光雷達(dá)之前，首先要清楚什么是激光，以及什么是雷達(dá)。

激光LASER（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是原子受激輻射產(chǎn)生的光，故名激光。其英文全稱描述了激光的主要制作過程：原子中的電子吸收能量后從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，再?gòu)母吣芗?jí)回落到低能級(jí)的時(shí)候，所釋放的能量以光子的形式放出。被激發(fā)出來的光子束即為激光，其中的光子光學(xué)特性高度一致。因此激光相比普通光源，激光單色性、方向性好，亮度更高。

雷達(dá)是Radar的音譯，源于radio detection and ranging的縮寫，意思為“無線電探測(cè)和測(cè)距”，即用無線電發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定它們的空間位置。所以，廣義的雷達(dá)是指利用電磁波探測(cè)目標(biāo)的電子設(shè)備。

任何物體只要有溫度，就能輻射電磁波，溫度越高，波長(zhǎng)越短。所以雷達(dá)所利用的電磁波可以來自探測(cè)目標(biāo)也可以來自于自身?；谶@個(gè)維度，雷達(dá)可分為主動(dòng)探測(cè)雷達(dá)和被動(dòng)探測(cè)雷達(dá)。

電磁波包含很多種類，按照頻率從低到高的順序排列為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。無線電波是電磁波的一種。頻率大約為30,000,000KHz（30GHz）以下，或波長(zhǎng)大于1mm的電磁波，由于它是由振蕩電路的交變電流而產(chǎn)生的，可以通過天線發(fā)射和吸收故稱之為無線電波。

探測(cè)方式的主被動(dòng)以及探測(cè)源類型對(duì)雷達(dá)的性能有著至關(guān)重要的影響，甚至決定著其定義。了解了探測(cè)方式的主動(dòng)被動(dòng)以及探測(cè)源類型之后，我們對(duì)激光雷達(dá)的理解將更為透徹：激光雷達(dá)是以激光為探測(cè)源的主動(dòng)探測(cè)器。

02激光雷達(dá)的發(fā)展

激光雷達(dá)是在光電輻射和電磁雷達(dá)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1916年猶太裔物理學(xué)家愛因斯坦確定了電磁輻射和光電輻射的量子性，預(yù)言了激光的存在。1937年瓦特成功研制第一臺(tái)機(jī)載電磁雷達(dá)。前者奠定了激光雷達(dá)發(fā)射和接收的技術(shù)基礎(chǔ)，后者奠定了激光雷達(dá)整機(jī)裝備整合的技術(shù)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)60年代，能量集中、高強(qiáng)度、窄波束的激光被制造出來，提高了雷達(dá)探測(cè)靈敏度及和作用距離。1961年，激光器出現(xiàn)不久，主動(dòng)式的激光測(cè)距儀便誕生了。

近50年來，計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了激光輻射源的小型化、高效化。探測(cè)器和數(shù)據(jù)處理芯片結(jié)合，讓雷達(dá)技能探測(cè)又能進(jìn)行信號(hào)處理。

軟件方面，數(shù)據(jù)庫(kù)與多模傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)、人眼安全的高重復(fù)頻率且低能量短脈沖激光技術(shù)等等的發(fā)展，讓激光雷達(dá)在集成化、小型化、多功能化、可靠性方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

小智整理了不同階段激光雷達(dá)具備的特點(diǎn)：

隨著人類步入信息化社會(huì)，光電子信息技術(shù)在人類生活中扮演的角色越來越重要，激光雷達(dá)的應(yīng)用也越來越廣泛。激光雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)，也從人控走向智能，大型走向微型，單一探測(cè)向多傳感器融合發(fā)展。

03激光雷達(dá)的特性

硬件特性決定產(chǎn)品特性。激光雷達(dá)的探測(cè)源為激光，激光與其他波段的光有著不同的特性，且激光雷達(dá)的探測(cè)方式為主動(dòng)式。因此，激光雷達(dá)的產(chǎn)品性能才具備了獨(dú)特的特性。比如，相較于微波雷達(dá)，激光雷達(dá)輻射源的波長(zhǎng)更短，波束更窄。相較于攝像頭，激光雷達(dá)更少受環(huán)境光影響，可以全天候工作。

近年來，人工智能等技術(shù)、5G等技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，激光雷達(dá)的應(yīng)用也越來越廣泛，激光雷達(dá)也隨著自動(dòng)駕駛的風(fēng)口逐步從幕后走向臺(tái)前，固態(tài)激光雷達(dá)、機(jī)械式激光雷達(dá)、轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)等不同種類的雷達(dá)相繼出現(xiàn)在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中，便捷著人類的生活。銳馳智光也將不斷自主創(chuàng)新，致力于為合作伙伴提供更好用的激光雷達(dá)。

審核編輯：湯梓紅