激光雷达的工作原理与雷达非常相近，以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上，引起散射，一部分光波会反射到激光雷达的接收机器上，根据激光测距原理计算，得到从激光雷达到目标点的距离，脉冲激光不断地扫描目标物，可以得到目标物上全部目标点的数据，用此数据进行成像处理后，可得到准确的三维立体图像。
激光雷达有哪些优势:
1、激光雷达可以准确估计障碍物的位置。到目前为止，我们还没有更准确的方法来做到这一点。
2、如果我们看到车辆前面的激光雷达生成的点云，即使障碍物检测系统没有检测到任何东西，我们也可以停下来。

激光雷达的障碍物检测流程一般如下：
1、 考虑到车上有多个传感器共同作业，需要对输入的激光点云做时间同步和外参标定。
2、考虑到激光雷达的采样噪声和点云数据量大的问题，需要对点云做预处理，减少数据量，剔除噪声点。
3、每帧点云数据中包含了大量的地面点，检测的目的是获取道路障碍物信息，需要进一步分割出地面上的点云。
4、地面上的障碍物点通常采用无监督的聚类算法形成多个团簇，每个团簇则表示一个障碍物。
5、针对团簇的物体识别可以根据任务需求而定，如果需要类别信息，可以采用特征提取+分类器的方式分类障碍物。
6、对每一块团簇做包围框拟合，计算障碍物属性，比如中心点，质心点，长宽高等。
7、对每一个障碍物构建一个滤波器做跟踪，平滑输出。

激光雷达的优点：
1、分辨率高
激光雷达可以获得高的角度、距离和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也是说可以分辨3km距离上相距0.3m的两个目标（这是微波雷达无论如何也办不到的），并可同时跟踪多个目标；距离分辨率可达0.lm；速度分辨率能达到10m/s以内。距离和速度分辨率高，意味着可以利用距离——多谱勒成像技术来获得目标的清晰图像。分辨率高，是激光雷达的显著的优点，其多数应用都是基于此。
2、隐蔽性好、抗有源干扰能力强
激光直线传播、方向性好、光束非常窄，只有在其传播路径上才能接收到，因此敌方截获非常困难，且激光雷达的发射系统（发射望远镜）口径很小，可接收区域窄，有意发射的激光干扰信号进入接收机的概率低；另外，与微波雷达易受自然界广泛存在的电磁波影响的情况不同，自然界中能对激光雷达起干扰作用的信号源不多，因此激光雷达抗有源干扰的能力很强，适于工作在日益复杂和激烈的信息战环境中。
3、低空探测性能好
微波雷达由于存在各种地物回波的影响，低空存在有一定区域的盲区（无法探测的区域）。而对于激光雷达来说，只有被照射的目标才会产生反射，完全不存在地物回波的影响，因此可以“零高度”工作，低空探测性能较微波雷达强了许多。
4、体积小、质量轻
通常普通微波雷达的体积庞大，整套系统质量数以吨记，光天线口径达几米甚至几十米。而激光雷达要轻便、灵巧得多，发射望远镜的口径一般只有厘米级，整套系统的质量小的只有几十公斤，架设、拆收都很简便。而且激光雷达的结构相对简单，维修方便，操纵容易，价格也较低。

现代激光技术、探测技术和计算机技术确保激光雷达实现自动连续观测，获取大气性质实时变化。
通过探测激光与大气中各种分子和大气气溶胶等介质相互作用的辐射信号来反演大气性质，其测量原理涉及激光辐射与大气介质间相互作所产生的各种物理过程。按照不同原理区分，有差分吸收雷达、米散射雷达、拉曼雷达等等，激光雷达测量大气参数包括：气溶胶和云（能见度，不同波长散射和消光特性，偏振特性，整层光学厚度和大气透过率等），温度、密度（气压）、湿度（水汽含量），痕量气体含量（ SO2、 O3、CO2 、NOx、CH4）， 风场等。随着激光雷达技术的不断发展，它已经广泛应用于大气、环境、气象、空间、遥感等众多领域。
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