激光雷达

时间:2024-03-03 18:04:39编辑:分享君

激光雷达的特点及用途有哪些

1.激光雷达的特点与普通微波雷达相比,激光雷达由于使用的是激光束,工作频率较微波高了许多,因此带来了很多特点,主要有: (1)分辨率高 激光雷达可以获得极高的角度、距离和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是说可以分辨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,是激光雷达的最显著的优点,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极低;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,光天线口径就达几米甚至几十米。而激光雷达就要轻便、灵巧得多,发射望远镜的口径一般只有厘米级,整套系统的质量最小的只有几十公斤,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。 2、激光雷达的用途直升机障碍物规避激光雷达化学战剂探测激光雷达机载海洋激光雷达成像激光雷达可水下探物无人驾驶激光雷达3、激光雷达原理http://jingyan.baidu.com/article/ae97a646f19bf5bbfd461dad.html

激光雷达是什么,有什么特点,有什么军事应用

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。
工作在红外和可见光波段的,以激光为工作光束的雷达称为激光雷达。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成,激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去,光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲,送到显示器。
激光雷达的特点
与普通微波雷达相比,激光雷达由于使用的是激光束,工作频率较微波高了许多,因此带来了很多特点,主要有:
(1)分辨率高
激光雷达可以获得极高的角度、距离和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是说可以分辨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,是激光雷达的最显著的优点,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极低;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,光天线口径就达几米甚至几十米。而激光雷达就要轻便、灵巧得多,发射望远镜的口径一般只有厘米级,整套系统的质量最小的只有几十公斤,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

军事用途
激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。
快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。
由于飞行作业是激光雷达航测成图的第一道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定"规范"的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为最小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。


毫米波雷达和激光雷达的对比,激光雷达和毫米波雷达优缺点

从工作原理上来说,激光雷达和毫米波雷达基本相似。它们都是利用回波成像来构造被探测的物体,相当于人类用双眼探测和蝙蝠依靠超声波探测的区别。但激光雷达发射的电磁波是直线的,主要以光粒子发射为主要方式,而毫米波雷达发射的电磁波是锥形波束,这个波段的天线主要利用电磁辐射。
在探测精度方面,激光雷达具有探测精度高、探测范围广、稳定性强等优点。从精度上来说,毫米波雷达的探测距离直接受到频段损耗的制约(要想探测远,必须使用高频段雷达),而且无法感知行人,无法对周围所有障碍物进行精确建模。这个还不如激光雷达。
就抗干扰能力而言,激光雷达在雨、雪、雾、沙尘暴等恶劣天气下无法开启,因为它是通过发射光束进行探测,受环境影响较大。毫米波导引头具有很强的穿透雾、烟、尘的能力,因此可以在恶劣天气下进行探测。在这方面,毫米波雷达更胜一筹。
从价格上看,激光雷达在测距和识别障碍物方面比毫米波雷达更精确。但由于激光雷达采集的数据量远远超过毫米波雷达,需要更高性能的处理器来处理数据,所以成本高,价格自然也更贵。但是激光雷达的精度可以更有保证。
通过以上对比,我们发现激光雷达和毫米波雷达各有优缺点,谁也代替不了谁。他们只是起到一个补充的作用。


激光雷达和毫米波雷达的区别介绍

从工作原理上来说,激光雷达和毫米波雷达基本相似。它们都是利用回波成像来构造被探测的物体,相当于人类用双眼探测和蝙蝠依靠超声波探测的区别。但激光雷达发射的电磁波是直线的,主要以光粒子发射为主要方式,而毫米波雷达发射的电磁波是锥形波束,这个波段的天线主要利用电磁辐射。
在探测精度方面,激光雷达具有探测精度高、探测范围广、稳定性强等优点。从精度上来说,毫米波雷达的探测距离直接受到频段损耗的制约(要想探测远,必须使用高频段雷达),而且无法感知行人,无法对周围所有障碍物进行精确建模。这个还不如激光雷达。
就抗干扰能力而言,激光雷达在雨、雪、雾、沙尘暴等恶劣天气下无法开启,因为它是通过发射光束进行探测,受环境影响较大。毫米波导引头具有很强的穿透雾、烟、尘的能力,因此可以在恶劣天气下进行探测。在这方面,毫米波雷达更胜一筹。
从价格上看,激光雷达在测距和识别障碍物方面比毫米波雷达更精确。但由于激光雷达采集的数据量远远超过毫米波雷达,需要更高性能的处理器来处理数据,所以成本高,价格自然也更贵。但是激光雷达的精度可以更有保证。
通过以上对比,我们发现激光雷达和毫米波雷达各有优缺点,谁也代替不了谁。他们只是起到一个补充的作用。


激光雷达的工作原理?

激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别,即由雷达发射系统发送一个信号,打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上,引起散射,经目标反射后被接收系统收集,通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这也是直接探测型雷达的基本工作原理。激光雷达的作用就是精确测量目标的位置(距离与角度)、形状(大小)及状态(速度、姿态),从而达到探测、识别、跟踪目标的目的。激光雷达是一种雷达系统,是一种主动传感器,所形成的数据是点云形式。其工作光谱段在红外到紫外之间,主要发射机、接收机、测量控制和电源组成。扩展资料激光雷达分类一般来说,按照现代的激光雷达的概念,常分为以下几种:1、按激光波段分,有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达。2、按激光介质分,有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵浦固体激光雷达等。3、按激光发射波形分,有脉冲激光雷达、连续波激光雷达和混合型激光雷达等。4、按显示方式分,有模拟或数字显示激光雷达和成像激光雷达。5、按运载平台分,有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。6、按功能分,有激光测距雷达、激光测速雷达、激光测角雷达和跟踪雷达、激光成像雷达,激光目标指示器和生物激光雷达等。7、按用途分,有激光测距仪、靶场激光雷达、火控激光雷达、跟踪识别激光雷达、多功能战术激光雷达、侦毒激光雷达、导航激光雷达、气象激光雷达、侦毒和大气监测激光雷达等。参考资料来源:百度百科-激光雷达

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