哈尔滨工业大学-项目4激光雷达

项目4

激光雷达——定义激光雷达是工作在光波频段的雷达，它利用光波频段的电磁波先向目标发射探测信号，然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较，从而获得目标的位置（距离、方位和高度）、运动状态（速度、姿态）等信息，实现对目标的探测、跟踪和识别。2026/3/27项目4

激光雷达——定义2026/3/27项目4

激光雷达——特点探测范围广：可达300m以上。分辨率高：距离分辨率可达0.1m；速度分辨率能达到10m/s以内；角度分辨率不低于0.1mard信息量丰富：探测目标的距离、角度、反射强度、速度等信息，生成目标多维度图像可全天候工作：不依赖于外界条件或目标本身的辐射特性与毫米波雷达相比，产品体积大，成本高。不能识别交通标志和交通信号灯2026/3/27项目4

激光雷达——组成发射系统、接收系统、信号处理与控制系统组成2026/3/272.3

激光雷达——组成2026/3/27项目4

激光雷达——测距原理2026/3/27项目4

激光雷达——类型机械激光雷达：带有控制激光发射角度的旋转部件探测距离为0.3~200m，水平视场角为360°，垂直视场角为-16°~7°，线束1~6相邻两条线之间的垂直角分辨率为1°，线束6~30相邻两条线之间的垂直角分辨率为0.33°，线束30~40相邻两条线之间的垂直角分辨率为1°2026/3/27项目4

激光雷达——类型固态激光雷达：依靠电子部件来控制激光发射角度，无须机械旋转部件，故尺寸较小，可安装于车体内激光雷达公司Quanergy在2016年发布的号称全球首款的固态激光雷达S3，可以达到厘米级精度，30Hz扫描频率，0.1°的角分辨率2026/3/27项目4

激光雷达——类型混合固态激光雷达：没有大体积旋转结构，采用固定激光光源，通过内部玻璃片旋转的方式改变激光光束方向，实现多角度检测的需要，并且采用嵌入式安装2026/3/27项目4

激光雷达——类型单线束激光雷达2D数据只能测量距离2026/3/27项目4

激光雷达——类型单线束激光雷达，2D数据，只能测量距离多线束激光雷达：4线束、8线束、16线束、32线束、64线束、128等，其细分可分为2.5D激光雷达及3D激光雷达2.5D：垂直视野范围一般不超过10°3D：可达到30°甚至40°以上2026/3/27项目4

激光雷达——主要指标（1）最大探测距离：通常需要标注基于某一个反射率下的测得值，例如白色反射体大概70%反射率，黑色物体7%～20%反射率（2）距离分辨率：是指两个目标物体可区分的最小距离（3）测距精度：是指对同一目标进行重复测量得到的距离值之间的误差范围（4）测量帧频：测量帧频与摄像头的帧频概念相同，刷新率越高，响应速度越快2026/3/27项目4

激光雷达——主要指标（5）数据采样率：是指每秒输出的数据点数，等于帧率乘以单幅图像的点云数目（6）角度分辨率：是指扫描的角度分辨率，等于视场角除以该方向所采集的点云数目（7）视场角：又分为垂直视场角和水平视场角，是激光雷达的成像范围（8）波长：波长会影响雷达的环境适应性和对人眼的安全性2026/3/27项目4

激光雷达——产品美国威力登（Velodyne）公司开发的128线束激光雷达的探测距离约是HDL-64E的3倍，达到300m，分辨率则是10倍，尺寸缩小了70%。该产品是为L5级别自动驾驶而开发的2026/3/27项目4

激光雷达——产品6.激光雷达的主要指标2026/3/27项目4

激光雷达——产品2026/3/27项目4

激光雷达——应用2026/3/27项目4

激光雷达——应用2026/3/27项目4

激光雷达——应用高精度电子地图2026/3/27项目4

激光雷达——应用障碍物检测与识别2026/3/27项目4

激光雷达——应用可行空间检测2026/3/27项目4

激光雷达——应用精准定位和路径跟踪必须依靠激光雷达和高精度地图等2026/3/27项目4

激光雷达——函数2026/3/27项目4

激光雷达——函数2026/3/27项目4

激光雷达——函数2026/3/27项目4

激光雷达——仿真实例2026/3/27项目4

激光雷达——函数2026/3/27项目4

激光雷达——函数2026/3/27