激光雷達(dá)的工作原理與雷達(dá)非常相近，以激光作為信號(hào)源,，由激光器發(fā)射出的脈沖激光,，打到地面的樹(shù)木、道路,、橋梁和建筑物上,，引起散射，一部分光波會(huì)反射到激光雷達(dá)的接收機(jī)器上,，根據(jù)激光測(cè)距原理計(jì)算,，得到從激光雷達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的距離，脈沖激光不斷地掃描目標(biāo)物,，可以得到目標(biāo)物上全部目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù),，用此數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理后，可得到準(zhǔn)確的三維立體圖像,。

現(xiàn)代激光技術(shù),、探測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)確保激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)觀測(cè)，獲取大氣性質(zhì)實(shí)時(shí)變化,。

通過(guò)探測(cè)激光與大氣中各種分子和大氣氣溶膠等介質(zhì)相互作用的輻射信號(hào)來(lái)反演大氣性質(zhì),，其測(cè)量原理涉及激光輻射與大氣介質(zhì)間相互作所產(chǎn)生的各種物理過(guò)程。
按照不同原理區(qū)分,，有差分吸收雷達(dá),、米散射雷達(dá)、拉曼雷達(dá)等等,，激光雷達(dá)測(cè)量大氣參數(shù)包括：氣溶膠和云（能見(jiàn)度,，不同波長(zhǎng)散射和消光特性,，偏振特性，整層光學(xué)厚度和大氣透過(guò)率等）,，溫度,、密度（氣壓）、濕度（水汽含量）,，痕量氣體含量（ SO2,、 O3、CO2 ,、NOx,、CH4）， 風(fēng)場(chǎng)等,。
隨著激光雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展,，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大氣、環(huán)境,、氣象,、空間、遙感等眾多領(lǐng)域,。


激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)：
1,、分辨率高
激光雷達(dá)可以獲得高的角度、距離和速度分辨率,。
通常角分辨率不低于0.1mard也是說(shuō)可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個(gè)目標(biāo)（這是微波雷達(dá)無(wú)論如何也辦不到的）,，并可同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)；距離分辨率可達(dá)0.lm,；速度分辨率能達(dá)到10m/s以內(nèi),。
距離和速度分辨率高，意味著可以利用距離——多譜勒成像技術(shù)來(lái)獲得目標(biāo)的清晰圖像,。
分辨率高,，是激光雷達(dá)的顯著的優(yōu)點(diǎn)，其多數(shù)應(yīng)用都是基于此,。

2,、隱蔽性好、抗有源干擾能力強(qiáng)
激光直線傳播,、方向性好,、光束非常窄，只有在其傳播路徑上才能接收到,，因此敵方截獲非常困難,，且激光雷達(dá)的發(fā)射系統(tǒng)（發(fā)射望遠(yuǎn)鏡）口徑很小，可接收區(qū)域窄,，有意發(fā)射的激光干擾信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)的概率低,；另外,，與微波雷達(dá)易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同，自然界中能對(duì)激光雷達(dá)起干擾作用的信號(hào)源不多,，因此激光雷達(dá)抗有源干擾的能力很強(qiáng),，適于工作在日益復(fù)雜和激烈的信息戰(zhàn)環(huán)境中。

3,、低空探測(cè)性能好
微波雷達(dá)由于存在各種地物回波的影響,，低空存在有一定區(qū)域的盲區(qū)（無(wú)法探測(cè)的區(qū)域）,。
而對(duì)于激光雷達(dá)來(lái)說(shuō),，只有被照射的目標(biāo)才會(huì)產(chǎn)生反射，完全不存在地物回波的影響,，因此可以“零高度”工作,，低空探測(cè)性能較微波雷達(dá)強(qiáng)了許多。

4,、體積小,、質(zhì)量輕
通常普通微波雷達(dá)的體積龐大，整套系統(tǒng)質(zhì)量數(shù)以噸記,，光天線口徑達(dá)幾米甚至幾十米,。
而激光雷達(dá)要輕便、靈巧得多,，發(fā)射望遠(yuǎn)鏡的口徑一般只有厘米級(jí),，整套系統(tǒng)的質(zhì)量小的只有幾十公斤，架設(shè),、拆收都很簡(jiǎn)便,。
而且激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，維修方便,，操縱容易,，價(jià)格也較低。


激光雷達(dá)的障礙物檢測(cè)流程一般如下：
1,、 考慮到車上有多個(gè)傳感器共同作業(yè),，需要對(duì)輸入的激光點(diǎn)云做時(shí)間同步和外參標(biāo)定。

2,、考慮到激光雷達(dá)的采樣噪聲和點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大的問(wèn)題,，需要對(duì)點(diǎn)云做預(yù)處理，減少數(shù)據(jù)量,，剔除噪聲點(diǎn),。

3、每幀點(diǎn)云數(shù)據(jù)中包含了大量的地面點(diǎn),，檢測(cè)的目的是獲取道路障礙物信息,，需要進(jìn)一步分割出地面上的點(diǎn)云,。

4、地面上的障礙物點(diǎn)通常采用無(wú)監(jiān)督的聚類算法形成多個(gè)團(tuán)簇,，每個(gè)團(tuán)簇則表示一個(gè)障礙物,。

5、針對(duì)團(tuán)簇的物體識(shí)別可以根據(jù)任務(wù)需求而定,，如果需要類別信息,，可以采用特征提取+分類器的方式分類障礙物。

6,、對(duì)每一塊團(tuán)簇做包圍框擬合,，計(jì)算障礙物屬性，比如中心點(diǎn),，質(zhì)心點(diǎn),，長(zhǎng)寬高等。

7,、對(duì)每一個(gè)障礙物構(gòu)建一個(gè)濾波器做跟蹤,，平滑輸出。


激光雷達(dá)有哪些優(yōu)勢(shì):
1,、激光雷達(dá)可以準(zhǔn)確估計(jì)障礙物的位置,。
到目前為止，我們還沒(méi)有更準(zhǔn)確的方法來(lái)做到這一點(diǎn),。

2,、如果我們看到車輛前面的激光雷達(dá)生成的點(diǎn)云，即使障礙物檢測(cè)系統(tǒng)沒(méi)有檢測(cè)到任何東西,，我們也可以停下來(lái),。

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