激光雷達(dá)哪幾種

激光雷達(dá)(Light Detection And Ranging，LiDAR)作為現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，以其高度精準(zhǔn)的空間感知能力在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了卓越的性能。激光雷達(dá)的多樣性體現(xiàn)在多種分類(lèi)方式上，本文將詳盡闡述激光雷達(dá)的不同類(lèi)型及其各自的應(yīng)用情境。

一、按運(yùn)載平臺(tái)分類(lèi)

1. 手持式激光雷達(dá)：小巧便攜，適用于現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量和局部環(huán)境三維建模，常見(jiàn)于考古發(fā)掘、建筑物內(nèi)部測(cè)繪、林業(yè)資源調(diào)查等場(chǎng)合。

2. 地面固定式激光雷達(dá)：通常部署在特定地點(diǎn)，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)觀測(cè)，主要用于氣象研究、大氣污染物監(jiān)測(cè)、地形變化監(jiān)測(cè)等。

3. 車(chē)載移動(dòng)式激光雷達(dá)：在自動(dòng)駕駛車(chē)輛、無(wú)人駕駛公交車(chē)和智能物流車(chē)上廣泛應(yīng)用，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)收集周邊環(huán)境信息，保障安全駕駛。

4. 機(jī)載激光雷達(dá)：搭載在飛機(jī)或無(wú)人機(jī)上，適用于大面積土地測(cè)繪、森林覆蓋率評(píng)估、地形地貌精細(xì)建模等任務(wù)。

5. 船載激光雷達(dá)：在海洋環(huán)境使用，服務(wù)于航道測(cè)繪、海底地形探測(cè)、港口設(shè)施安全檢查等工作。

6. 星載激光雷達(dá)：安裝在人造衛(wèi)星上，用于全球尺度的大氣研究、地球表面形態(tài)變化監(jiān)測(cè)、冰川動(dòng)態(tài)變化追蹤等遙感探測(cè)。

二、按激光發(fā)射波形分類(lèi)

1. 脈沖激光雷達(dá)：通過(guò)發(fā)射短暫而強(qiáng)烈的激光脈沖，通過(guò)測(cè)量脈沖往返時(shí)間來(lái)確定距離，廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離探測(cè)、高精度地形測(cè)繪、軍事偵察等場(chǎng)景。

2. 連續(xù)波激光雷達(dá)：發(fā)射連續(xù)的激光束，通過(guò)干涉或調(diào)頻等方法測(cè)量距離和速度，適合于需要高刷新率和連續(xù)觀測(cè)的場(chǎng)合，如空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)、風(fēng)能資源評(píng)估等。

3. 混合型激光雷達(dá)：綜合脈沖和連續(xù)波的特點(diǎn)，既可以實(shí)現(xiàn)高精度距離測(cè)量，又能實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)掃描，這類(lèi)雷達(dá)在自動(dòng)駕駛和高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)中尤為受歡迎。

三、按激光介質(zhì)分類(lèi)

1. 固體激光雷達(dá)：采用固體激光材料作為增益介質(zhì)，穩(wěn)定性和可靠性較高，適合各種嚴(yán)苛環(huán)境下的應(yīng)用。

2. 氣體激光雷達(dá)：利用氣體分子受激發(fā)射產(chǎn)生的激光，通常用于大功率遠(yuǎn)距離探測(cè)，如大氣污染層厚度測(cè)量。

3. 半導(dǎo)體激光雷達(dá)：基于半導(dǎo)體激光器設(shè)計(jì)，體積小、成本低、功耗低，是消費(fèi)級(jí)和車(chē)載應(yīng)用的首選。

4. 二極管激光泵浦固體激光雷達(dá)：采用二極管激光器泵浦固體激光晶體，結(jié)合了兩者的優(yōu)勢(shì)，既保持了固體激光的穩(wěn)定性，又降低了能耗和成本。

四、按激光波段分類(lèi)

1. 紫外激光雷達(dá)：波長(zhǎng)短、能量集中，適合于探測(cè)大氣中的特定物質(zhì)，如臭氧層監(jiān)測(cè)、生物氣溶膠探測(cè)等。

2. 可見(jiàn)光激光雷達(dá)：人眼可視范圍內(nèi)波長(zhǎng)的激光雷達(dá)，相對(duì)較少，但可在某些特定科學(xué)實(shí)驗(yàn)和演示中使用。

3. 紅外激光雷達(dá)：最常見(jiàn)的波段，用于大多數(shù)民用和軍用目的，如自動(dòng)駕駛車(chē)輛的近距離和中距離探測(cè)、大氣溫濕度剖面測(cè)量等。

五、按探測(cè)方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(lèi)

1. 直接探測(cè)型激光雷達(dá)：直接測(cè)量激光回波信號(hào)強(qiáng)度，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，適用于基本的距離和速度測(cè)量。

2. 相干探測(cè)型激光雷達(dá)：利用干涉技術(shù)，可以獲得更高精度的距離和速度信息，特別適用于精密測(cè)量和科研項(xiàng)目。

3. 機(jī)械式激光雷達(dá)：依靠旋轉(zhuǎn)鏡片或棱鏡進(jìn)行掃描，實(shí)現(xiàn)多角度覆蓋，早期的車(chē)載激光雷達(dá)多為此類(lèi)。

4. 固態(tài)激光雷達(dá)：采用固態(tài)電子元件實(shí)現(xiàn)光束掃描，無(wú)需機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，具備更高的可靠性和更低的故障率，是未來(lái)自動(dòng)駕駛技術(shù)的關(guān)鍵發(fā)展方向。

5. 單線(xiàn)/多線(xiàn)激光雷達(dá)：?jiǎn)尉€(xiàn)雷達(dá)沿單一軌跡掃描，多線(xiàn)雷達(dá)同時(shí)發(fā)射多條平行光束，多線(xiàn)雷達(dá)能提供更豐富的空間信息，尤其在自動(dòng)駕駛場(chǎng)景中提高了環(huán)境感知能力。

綜上所述，激光雷達(dá)在眾多不同維度上的分類(lèi)反映了其在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的精細(xì)化和專(zhuān)業(yè)化程度。隨著技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，未來(lái)的激光雷達(dá)將會(huì)更加多樣化和智能化，持續(xù)推動(dòng)各行各業(yè)的技術(shù)革新和進(jìn)步。