01激光雷達的定義

激光雷達的本質是一種以激光為輻射源的主動探測器，通過測距和測角來實現探測目的。激光雷達LiDAR（Light Detection and Ranging）是激光探測及測距系統的簡稱，另外也稱 LADAR（Laser Detection and Ranging）。

在了解激光雷達之前，首先要清楚什么是激光，以及什么是雷達。

激光LASER（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是原子受激輻射產生的光，故名激光。其英文全稱描述了激光的主要制作過程：原子中的電子吸收能量后從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級的時候，所釋放的能量以光子的形式放出。被激發出來的光子束即為激光，其中的光子光學特性高度一致。因此激光相比普通光源，激光單色性、方向性好，亮度更高。

雷達是Radar的音譯，源于radio detection and ranging的縮寫，意思為“無線電探測和測距”，即用無線電發現目標并測定它們的空間位置。所以，廣義的雷達是指利用電磁波探測目標的電子設備。

任何物體只要有溫度，就能輻射電磁波，溫度越高，波長越短。所以雷達所利用的電磁波可以來自探測目標也可以來自于自身。基于這個維度，雷達可分為主動探測雷達和被動探測雷達。

電磁波包含很多種類，按照頻率從低到高的順序排列為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。無線電波是電磁波的一種。頻率大約為30,000,000KHz（30GHz）以下，或波長大于1mm的電磁波，由于它是由振蕩電路的交變電流而產生的，可以通過天線發射和吸收故稱之為無線電波。

探測方式的主被動以及探測源類型對雷達的性能有著至關重要的影響，甚至決定著其定義。了解了探測方式的主動被動以及探測源類型之后，我們對激光雷達的理解將更為透徹：激光雷達是以激光為探測源的主動探測器。

02激光雷達的發展

激光雷達是在光電輻射和電磁雷達的基礎上發展起來的。1916年猶太裔物理學家愛因斯坦確定了電磁輻射和光電輻射的量子性，預言了激光的存在。1937年瓦特成功研制第一臺機載電磁雷達。前者奠定了激光雷達發射和接收的技術基礎，后者奠定了激光雷達整機裝備整合的技術基礎。

20世紀60年代，能量集中、高強度、窄波束的激光被制造出來，提高了雷達探測靈敏度及和作用距離。1961年，激光器出現不久，主動式的激光測距儀便誕生了。

近50年來，計算機和微電子技術的發展促進了激光輻射源的小型化、高效化。探測器和數據處理芯片結合，讓雷達技能探測又能進行信號處理。

軟件方面，數據庫與多模傳感器數據融合技術、人眼安全的高重復頻率且低能量短脈沖激光技術等等的發展，讓激光雷達在集成化、小型化、多功能化、可靠性方面取得了長足的進步。

小智整理了不同階段激光雷達具備的特點：

隨著人類步入信息化社會，光電子信息技術在人類生活中扮演的角色越來越重要，激光雷達的應用也越來越廣泛。激光雷達的發展趨勢，也從人控走向智能，大型走向微型，單一探測向多傳感器融合發展。

03激光雷達的特性

硬件特性決定產品特性。激光雷達的探測源為激光，激光與其他波段的光有著不同的特性，且激光雷達的探測方式為主動式。因此，激光雷達的產品性能才具備了獨特的特性。比如，相較于微波雷達，激光雷達輻射源的波長更短，波束更窄。相較于攝像頭，激光雷達更少受環境光影響，可以全天候工作。

近年來，人工智能等技術、5G等技術的協同發展，激光雷達的應用也越來越廣泛，激光雷達也隨著自動駕駛的風口逐步從幕后走向臺前，固態激光雷達、機械式激光雷達、轉鏡式激光雷達等不同種類的雷達相繼出現在不同的應用場景中，便捷著人類的生活。銳馳智光也將不斷自主創新，致力于為合作伙伴提供更好用的激光雷達。

審核編輯：湯梓紅