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车载激光雷达技术原理与应用.docx
资料介绍
车载激光雷达技术原理与应用
一、引言
激光雷达（LiDAR，Light Detection and Ranging）是自动驾驶技术中最重要的感知传感器之一，被誉为自动驾驶的"慧眼"。它通过发射激光束并接收目标反射回波，获取周围环境的高精度三维点云数据，实现对目标距离、位置、形状和运动状态的精确感知。
与毫米波雷达相比，激光雷达具有更高的角度分辨率和点云密度，能够精确识别目标轮廓和细节；与摄像头相比，激光雷达不受光照条件影响，且能直接获取深度信息，无需复杂的视觉算法来估算距离。这些优势使激光雷达成为L3级以上自动驾驶系统不可或缺的感知传感器。
二、激光雷达的基本原理
2.1 测距原理
激光雷达通过测量激光束从发射到接收的时间差，结合光速，计算出目标距离。公式为：R = c × Δt / 2，其中c为光速，Δt为发射与接收的时间差。
脉冲飞行时间法（TOF）：发射短脉冲激光（纳秒级），测量脉冲回波的飞行时间。技术成熟，应用广泛，适合中远距离测量。
调频连续波法（FMCW）：发射频率随时间线性调制的连续激光，通过测量发射信号与回波信号的频率差（差频）来计算距离。FMCW激光雷达可以同时测量距离和速度（利用多普勒频移），且抗干扰能力强，是当前技术发展的热点方向。
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