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激光雷達 （一種機械設(shè)施） 編輯
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激光雷達，是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。其工作原理是向目標發(fā)射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發(fā)射信號進行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標的有關(guān)信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而對飛機、到彈等目標進行探測、跟蹤和識別。它由激光發(fā)射機、光學(xué)接收機、轉(zhuǎn)臺和信息處理系統(tǒng)等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去，光接收機再把從目標反射回來的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。
中文名 激光雷達 外文名 Laser Radar 用    途 探測距離、方位、高度、速度等
目錄
1 定義
2 構(gòu)成與原理
3 優(yōu)缺點
4 分類
5 用途
6 歷史與發(fā)展
7 研發(fā)現(xiàn)狀
8 機載海洋激光雷達
9 自動駕駛激光雷達
定義編輯
LiDAR(Light Detection and Ranging)，是激光探測及測距系統(tǒng)的簡稱，另外也稱Laser Radar [1]  或LADAR(Laser Detection and Ranging) [2]  。
用激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測技術(shù)手段的主
激光雷達
激光雷達
動遙感設(shè)備。激光雷達是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測技術(shù)結(jié)合的良好探測方式。由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng) 、信息處理等部分組成。發(fā)射系統(tǒng)是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長可調(diào)諧的固體激光器以及光學(xué)擴束單元等組成；接收系統(tǒng)采用望遠鏡和各種形式的光電探測器，如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見光多元探測器件等組合。激光雷達采用脈沖或連續(xù)波2種工作方式，探測方法按照探測的原理不同可以分為米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射、熒光、多普勒等激光雷達。
構(gòu)成與原理編輯
LIDAR是一種集激光，*定位系統(tǒng)(GPS)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)三種技術(shù)與一身的系統(tǒng)，用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM。這三種技術(shù)的結(jié)合，可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑。它又分為目前日臻成熟的用于獲得地面數(shù)字高程模型(DEM)的地形LIDAR系統(tǒng)和已經(jīng)成熟應(yīng)用的用于獲得水下DEM的水文LIDAR系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)的共同特點都是利用激光進行探測和測量，這也正是LIDAR一詞的英文原譯，即：LIght Detection And Ranging - LIDAR。
激光本身具有非常精確的測距能力，其測距精度可達幾個厘米，而LIDAR系統(tǒng)的精確度除了激光本身因素，還取決于激光、GPS及慣性測量單元(IMU)三者同步等內(nèi)在因素。隨著商用GPS及IMU的發(fā)展，通過LIDAR從移動平臺上（如在飛機上）獲得高精度的數(shù)據(jù)已經(jīng)成為可能并被廣泛應(yīng)用。
LIDAR系統(tǒng)包括一個單束窄帶激光器和一個接收系統(tǒng)。激光器產(chǎn)生并發(fā)射一束光脈沖，打在物體上并反射回來，最終被接收器所接收。接收器準確地測量光脈沖從發(fā)射到被反射回的傳播時間。因為光脈沖以光速傳播，所以接收器總會在下一個脈沖發(fā)出之前收到前一個被反射回的脈沖。鑒于光速是已知的，傳播時間即可被轉(zhuǎn)換為對距離的測量。結(jié)合激光器的高度，激光掃描角度，從GPS得到的激光器的位置和從INS得到的激光發(fā)射方向，就可以準確地計算出每一個地面光斑的坐標X，Y，Z。激光束發(fā)射的頻率可以從每秒幾個脈沖到每秒幾萬個脈沖。舉例而言，一個頻率為每秒一萬次脈沖的系統(tǒng)，接收器將會在一分鐘內(nèi)記錄六十萬個點。一般而言，LIDAR系統(tǒng)的地面光斑間距在2-4m不等。 [3]
激光雷達的工作原理與雷達非常相近，以激光作為信號源，由激光器發(fā)射出的脈沖激光，打到地面的樹木、道路、橋梁和建筑物上，引起散射，一部分光波會反射到激光雷達的接收器上，根據(jù)激光測距原理計算，就得到從激光雷達到目標點的距離，脈沖激光不斷地掃描目標物，就可以得到目標物上全部目標點的數(shù)據(jù)，用此數(shù)據(jù)進行成像處理后，就可得到精確的三維立體圖像。
激光雷達最基本的工作原理與線電雷達沒有區(qū)別，即由雷達發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個信號，經(jīng)目標反射后被接收系統(tǒng)收集，通過測量反射光的運行時間而確定目標的距離。至于目標的徑向速度，可以由反射光的多普勒頻移來確定，也可以測量兩個或多個距離，并計算其變化率而求得速度，這是、也是直接探測型雷達的基本工作原理。 [4]

優(yōu)缺點編輯
激光雷達的優(yōu)點
與普通微波雷達相比,激光雷達由于使用的是激光束,工作頻率較微波高了許多,因此帶來了很多優(yōu)點,主要有：
（1）分辨率高
激光雷達可以獲得*的角度、距離和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是說可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個目標(這是微波雷達論如何也辦不到的),并可同時跟蹤多個目標；距離分辨率可達0.lm；速度分辨率能達到10m/s以內(nèi)。距離和速度分辨率高,意味著可以利用距離——多譜勒成像技術(shù)來獲得目標的清晰圖像。分辨率高,是激光雷達的較顯著的優(yōu)點,其多數(shù)應(yīng)用都是基于此。
（2）隱蔽性好、抗有源干擾能力強
激光直線傳播、方向性好、光束非常窄,只有在其傳播路徑上才能接收到，因此敵方截獲非常困難，且激光雷達的發(fā)射系統(tǒng)(發(fā)射望遠鏡)口徑很小,可接收區(qū)域窄，有意發(fā)射的激光干擾信號進入接收機的概率極低；另外，與微波雷達易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同，自然界中能對激光雷達起干擾作用的信號源不多，因此激光雷達抗有源干擾的能力很強,適于工作在日益復(fù)雜和激烈的信息戰(zhàn)環(huán)境中。
（3）低空探測性能好
微波雷達由于存在各種地物回波的影響,低空存在有一定區(qū)域的盲區(qū)(法探測的區(qū)域)。而對于激光雷達來說,只有被照射的目標才會產(chǎn)生反射,*不存在地物回波的影響，因此可以"零高度"工作，低空探測性能較微波雷達強了許多。
（4）體積小、質(zhì)量輕
通常普通微波雷達的體積龐大，整套系統(tǒng)質(zhì)量數(shù)以噸記，光天線口徑就達幾米甚至幾十米。而激光雷達就要輕便、靈巧得多,發(fā)射望遠鏡的口徑一般只有厘米級,整套系統(tǒng)的質(zhì)量醉小的只有幾十公斤，架設(shè)、拆收都很簡便。而且激光雷達的結(jié)構(gòu)相對簡單，維修方便，操縱容易，價格也較低。
激光雷達的缺點
首先，工作時受天氣和大氣影響大。激光一般在晴朗的天氣里衰減較小，傳播距離較遠。而在大雨、濃煙、濃霧等壞天氣里，衰減急劇加大，傳播距離大受影響。如工作波長為10.6μm的co2激光，是所有激光中大氣傳輸性能較好的,在壞天氣的衰減是晴天的6倍。地面或低空使用的co2激光雷達的作用距離,晴天為10—20km,而壞天氣則降至1 km以內(nèi)。而且,大氣環(huán)流還會使激光光束發(fā)生畸變、抖動，直接影響激光雷達的測量精度。
其次，由于激光雷達的波束極窄,在空間搜索目標非常困難，直接影響對非合作目標的截獲概率和探測效率,只能在較小的范圍內(nèi)搜索、捕獲目標，因而激光雷達較少單獨直接應(yīng)用于戰(zhàn)場進行目標探測和搜索要。

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1062200 KTM-WN11181P
1072829 IMB18-08BNSVU2K

根據(jù)美國普華永道事務(wù)所的一份調(diào)查問卷來看，如今超過三分之二的美國制造商正在應(yīng)用3D打印技術(shù)，對比兩年前，更多的制造商將3D打印技術(shù)應(yīng)用于樣機研究、終端產(chǎn)品生產(chǎn)或兩者結(jié)合，而只是處于實驗研發(fā)階段的制造商比例有所降低