近年隨著人工智能的普及，谷歌、特斯拉等無人駕駛技術(shù)的曝光，激光雷達(dá)也受到了廣泛的關(guān)注。激光雷達(dá)，即光探測與測量，具有分辨率高、抗有源干擾能力強(qiáng)、低空探測性能好、體積小質(zhì)量輕等特點。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，激光雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，無人駕駛、人工智能、軍事、3D打印、VR/AR等眾多場景都可以看到它的身影。

▲激光雷達(dá)應(yīng)用場景

無人駕駛汽車

近幾年無人駕駛非常熱門，而激光雷達(dá)可謂是無人駕駛領(lǐng)域中最重要的環(huán)節(jié)。無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知環(huán)境，自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。目前，激光雷達(dá)的應(yīng)用囊括了無人駕駛的定位、路沿/可行駛區(qū)域檢測、車道標(biāo)識線檢測、障礙物檢測、動態(tài)物體跟蹤、障礙物分類識別等功能模塊。

機(jī)器人領(lǐng)域

激光雷達(dá)又被稱為機(jī)器人的眼睛。那么這雙“眼睛”是怎么幫助機(jī)器人識別物體和方向的呢？

它根據(jù)激光遇到障礙物后的折返時間，計算目標(biāo)與自己的相對距離。激光光束可以準(zhǔn)確測量視場中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對距離，這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出3D環(huán)境地圖。例如，歡創(chuàng)科技的激光雷達(dá)精度已達(dá)到亞毫米級別，更好地幫助機(jī)器人提供服務(wù)。

▲激光雷達(dá)應(yīng)用在掃地機(jī)器人上

醫(yī)療上的應(yīng)用

美國國家實驗室研發(fā)出了一種集成系統(tǒng)，可以對燒傷病人的體表組織進(jìn)行三維的激光雷達(dá)定位探測，以確定損害程度。利用探測定位結(jié)果，激光可以自動除去壞死的組織以利于新組織生長。研發(fā)人員希望這種同頻連續(xù)波激光雷達(dá)映射系統(tǒng)，可以從病人身體上去除壞死的皮膚和肌肉。

無人飛機(jī)

機(jī)載激光雷達(dá)是一種安裝在飛機(jī)上的機(jī)載激光探測和測距系統(tǒng)，可以量測地面物體的三維坐標(biāo)。上世紀(jì)七十年代，美國航天局開始研發(fā)的LiDAR測繪技術(shù)機(jī)載激光掃描，并且發(fā)展速度飛快，在20世紀(jì)末期開始商業(yè)化。

軍事方面的應(yīng)用

中國的攻擊激光雷達(dá)已經(jīng)相當(dāng)?shù)南冗M(jìn)，包含著世界最尖端的五大核心技術(shù)：激光材料研究的突破、激光輻射材料物理機(jī)理及成像圖譜研究的突破、一次性快速跟蹤定位控制技術(shù)的突破、高密度能量可逆轉(zhuǎn)換載體材料的突破、激光成像技術(shù)的突破。除此之外，在水雷探測激光雷達(dá)、化學(xué)試劑探測激光雷達(dá)、大氣監(jiān)測激光雷達(dá)、生化陸戰(zhàn)激光雷達(dá)等方面也有很大的成就。

▲激光雷達(dá)使用示意圖

環(huán)境生態(tài)監(jiān)測

近年來，環(huán)境問題廣受大家關(guān)注，而激光雷達(dá)已成為在測風(fēng)速、水土流失、沙塵暴觀測、海洋環(huán)境觀測等方面的一種先進(jìn)主流檢測手段。

具有高分辨率、高精度、大探測范圍等特性的激光雷達(dá)，可詳細(xì)反映所測場地的形態(tài)，輕松實現(xiàn)三維建模，從而真正實現(xiàn)了非接觸式測量，擴(kuò)大可探測范圍的同時降低了外業(yè)危險。

智慧城市的建設(shè)

隨著大城市人口的不斷增長，城市的智能化建設(shè)也變得越發(fā)重要。信息技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)在智慧城市建設(shè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如，可用于信號燈控制機(jī)即時感應(yīng)控制、自適應(yīng)控制和綠波帶控制，也是未來道路協(xié)同的基礎(chǔ)。

▲物聯(lián)網(wǎng)智慧城市

VR/AR

在用到AR頭顯進(jìn)行的游戲中，運(yùn)用的空間感知定位技術(shù)里面會用到激光雷達(dá)和許多配套的光學(xué)傳感器，通過SLAM技術(shù)（即時定位與地圖構(gòu)建），精準(zhǔn)定位自己在三維空間中的位置，增強(qiáng)在游戲中的真實體驗感。

▲LiDAR在VR/AR上的運(yùn)用

激光雷達(dá)技術(shù)通過沉淀與發(fā)展，空間拓展性強(qiáng)，已在各領(lǐng)域做了許多貢獻(xiàn)，讓人們看到了它更多地可能性。但就目前而言，激光雷達(dá)的運(yùn)用仍有上升空間，長遠(yuǎn)來看，未來市場可期。

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