隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，激光雷達(dá)成為了當(dāng)前最為常用的傳感器之一。激光雷達(dá)系統(tǒng)作為一種高精度的三維測距傳感器，其主要功能是獲取周圍環(huán)境的準(zhǔn)確距離和形狀信息。該傳感器不但能夠?qū)崟r(shí)感知車輛所處的路面、障礙物、車輛以及行人等
隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，激光雷達(dá)成為了當(dāng)前最為常用的傳感器之一。激光雷達(dá)系統(tǒng)作為一種高精度的三維測距傳感器，其主要功能是獲取周圍環(huán)境的準(zhǔn)確距離和形狀信息。該傳感器不但能夠?qū)崟r(shí)感知車輛所處的路面、障礙物、車輛以及行人等目標(biāo)物體，還能夠?qū)⑦@些信息傳輸給主控制器，幫助車輛制定最佳的行駛路線和避免危險(xiǎn)。那么，激光雷達(dá)系統(tǒng)由哪些組成模塊呢？一般來說，激光雷達(dá)系統(tǒng)可以分為以下三個(gè)部分：
1. 激光發(fā)射模塊
激光發(fā)射模塊是激光雷達(dá)系統(tǒng)中最為核心的部分，它主要負(fù)責(zé)通過向周圍環(huán)境發(fā)射束狀激光，來探測物體的距離、方向、大小和形狀等信息。目前，市面上大多數(shù)激光雷達(dá)系統(tǒng)采用的都是激光二極管光源和光纖耦合的方式進(jìn)行激光輻射，這樣能夠在不影響激光束質(zhì)量的前提下，有效的降低激光雷達(dá)的成本和體積。
2. 接收模塊
接收模塊是激光雷達(dá)系統(tǒng)的第二個(gè)核心部分，它主要通過接受周圍環(huán)境的激光反射，將反射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在市面上的激光雷達(dá)系統(tǒng)通常使用光電二極管或光電倍增管等器件作為探測器，并且集成了光電轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)處理模塊，能夠快速抽取數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確地提取目標(biāo)物體物理參數(shù)。
3. 控制模塊
激光雷達(dá)系統(tǒng)中的控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”，也是激光雷達(dá)系統(tǒng)中另一個(gè)重要組成部分。其主要功能是通過控制激光發(fā)射和接收模塊的工作，實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)的探測和數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行精確定位。目前市面上的激光雷達(dá)控制器通常采用FPGA、DSP或微控制器等微處理器進(jìn)行控制，并搭配相應(yīng)的傳感器驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行控制。
根據(jù)不同的使用場景和需求，激光雷達(dá)系統(tǒng)的類型也會(huì)有所不同。常見的激光雷達(dá)系統(tǒng)類型包括：
1. 機(jī)械掃描激光雷達(dá)
機(jī)械掃描激光雷達(dá)是最早的激光雷達(dá)系統(tǒng)之一，它通過采用旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射和接收模塊的方式，來獲取周圍環(huán)境的三維信息。雖然這種方式能夠達(dá)到較高的分辨率和精度，但是由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，它的最大測量范圍和采樣率較低，適用于較小范圍的場景。
2. 固態(tài)激光雷達(dá)
固態(tài)激光雷達(dá)是一種新的激光雷達(dá)技術(shù)，它采用電子式或光學(xué)式抽象鏡片而非機(jī)械式架構(gòu)，從而能夠獲得更高的轉(zhuǎn)速和高測量頻率，使得測量范圍和精度得到了大幅提升。與機(jī)械掃描激光雷達(dá)相比，它具有更高效的數(shù)據(jù)采集速率和更長的測量距離。
3. 旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)
旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)則是一種集成度更高的激光雷達(dá)技術(shù)，其主要特點(diǎn)是在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的LIDAR(激光測距與成像雷達(dá))頭內(nèi)部集成了激光發(fā)射器和激光接收器，從而能夠在更廣泛的場景中使用，適用于需要進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)、追蹤多目標(biāo)等復(fù)雜環(huán)境。
激光雷達(dá)系統(tǒng)作為現(xiàn)代自動(dòng)駕駛技術(shù)中的核心傳感器，在實(shí)現(xiàn)車輛自主行駛和避免碰撞等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過本文的介紹，相信大家對(duì)激光雷達(dá)系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)成和不同類型有了更全面的認(rèn)識(shí)，并能夠更好地理解其在自動(dòng)駕駛技術(shù)中的應(yīng)用。
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