激光雷达(Lidar)是一种利用激光束进行测距和三维扫描的传感器。根据不同的应用场景和测量需求,激光雷达可以分为多种类型,如飞行时间(Time of Flight, TOF)、三角测量(Triangulation)、多普勒(Doppler)等。
1. 飞行时间(TOF):
飞行时间激光雷达通过测量激光脉冲从发射到接收的时间来确定距离。这种类型的激光雷达通常具有较高的精度和分辨率,适用于室内和室外环境。例如,Velodyne Lidar的VLX系列就是基于飞行时间原理的激光雷达。
2. 三角测量:
三角测量激光雷达通过发射多个激光束并测量它们与目标物体之间的夹角来计算距离。这种方法可以提供较高的测量精度和鲁棒性,适用于各种复杂场景。例如,Innoviz的Inflior 3D激光雷达就采用了三角测量技术。
3. 多普勒:
多普勒激光雷达通过测量激光束在遇到目标物体时的频率变化来估计距离。这种方法可以提供较高的测量速度和动态范围,适用于高速移动的目标检测。例如,Luminar的Velodyne LMS Pro 360激光雷达就采用了多普勒原理。
测距原理:
激光雷达的测距原理主要是通过测量激光脉冲从发射到接收的时间差来确定距离。具体来说,激光雷达发射一束激光脉冲,当这束激光脉冲遇到目标物体时,一部分激光会被反射回来。然后,激光雷达接收到反射回来的激光脉冲,并测量其与原始激光脉冲之间的时间差。这个时间差与激光脉冲的传播速度有关,可以通过已知的距离和时间差来计算目标物体的距离。
总之,激光雷达的分类和测距原理是根据不同的应用场景和测量需求而有所不同。飞行时间、三角测量和多普勒是常见的激光雷达类型,而测距原理则是通过测量激光脉冲的时间差来确定距离。这些技术和原理的应用使得激光雷达在自动驾驶、机器人导航、无人机避障等领域得到了广泛应用。