激光雷達是通過發(fā)射和接收激光來工作的。它主要由激光發(fā)射器、接收器、慣性定位導(dǎo)航等模塊組成。

激光雷達的基本工作原理是發(fā)射出激光，當(dāng)激光遇到物體后會折射回來被接收器接收，從而測得本體到障礙物的距離。這利用了光遇到障礙物反射的原理，這種測距方式被稱為 TOF 飛行時間法。就像你勻速跑步到一個地方再回來，知道時間和速度就能確定距離一樣。

激光雷達不是獨立運作的，它在發(fā)射激光時，會按照設(shè)定好的角度發(fā)射無數(shù)條激光，接收這些反射回來的激光后，結(jié)合實時 GPS、慣性導(dǎo)航信息與計算激光雷達發(fā)射出去角度，就可以得到帶有坐標(biāo)方位和距離的點信息。給這些信息配上時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息將點數(shù)據(jù)后處理成高度精確的地理配準(zhǔn) x,y,z 坐標(biāo)，這些點就會變?yōu)榫哂芯嚯x信息、空間位置信息的三維立體信號，最后基于軟件算法組合起來，就能得出線、面、體等各種相關(guān)參數(shù)，建立三維點云圖，繪制出環(huán)境地圖，實現(xiàn)感知環(huán)境的目的。

理論上，單位內(nèi)的點云圖越多，分辨率就越高，汽車得到的信息也就越多，自動駕駛的判斷就越準(zhǔn)確。評價一個激光雷達的好壞，主要看三個參數(shù)：角分辨率，相同視場角內(nèi)線束越多，角分辨率越小，分辨率就越高，有效識別距離越遠；線束，視場角越小、分辨率越高；刷新率，即一秒鐘對場景的建模次數(shù)。

激光雷達系統(tǒng)分為機載激光雷達和地面激光雷達兩類。機載激光雷達安裝在直升機或無人機上，向地面發(fā)射激光，激光返回傳感器后給出精確距離測量值，又分為拓撲激光雷達和測深激光雷達。地面激光雷達系統(tǒng)安裝在移動的車輛或三腳架上，用于收集準(zhǔn)確數(shù)據(jù)點，分為移動激光雷達和靜態(tài)激光雷達。

總之，激光雷達通過復(fù)雜而精確的工作方式，為自動駕駛等領(lǐng)域提供了重要的環(huán)境感知能力。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）