护航汽车知识科普｜激光雷达测距原理

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激光雷达测距原理

护航专利激光雷达

光谱波长分布图

太阳光谱是一种不同波长的吸收光谱。分为可见光和不可见光两部分。

光谱波长

光谱波长从小到大排序，依次是紫外区、可见光区、红外区。

激光应用

常见的激光分为可见激光和不可见激光。可见激光用于景观照明，激光笔等。

不可见激光属于（红外线区），常用于光纤通信、红外线监控、红外遥控和激光测距等。用于激光测距的波长有780nm、850nm、905nm和1550nm。

波长更长的红外激光的穿透性更强，且更不容易受太阳光影响。目前用于车载激光雷达的波长。

激光的特点

亮度高：激光的亮度可比普通光源高出1000多倍，是目前最亮的光源，强激光甚至可以产生上亿度的高温。

单色性好：普通光源发射的光子，在频率上各不相同，包含有各种颜色。而激光发射的各种光子频率相同，激光是最好的单色光源。

方向性好：激光束的发射角很小，几乎是一平行的光线。

相干性好：由于受激光辐射的光子在相位上是一致的，再加之谐振腔的选模作用，使激光术横截面上各点间有固定的相位关系，所以激光的空间相干性很好。

激光雷达测距方法

• 脉冲测距法

脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差来进行测距。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光，经过待测距离L后，被目标反射的回波信号被激光接收系统中的光电探测器接收，计时电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t，算出目标物体与发射器之间的距离L。

• 相位测距法

相位法测距技术，是采用无线电波段频率的激光，进行幅度调制并将正弦调制光，经过目标物体间距离返回产生的相位差测定，根据调制光的波长和频率，换算出激光的飞行时间，再计算出距离。

• 三角测距法

利用激光三角反射法的原理，激光发射器通过镜头将激光射向物体表面，经物体反射通过接收器镜头，被内部CCD线性相机接收，根据不同距离，CCD线性相机可以在不同的角度下找到这个点，根据这个角度以及激光和相机之间的距离，信号处理器来测出传感器和被测物体之间的距离。