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什么是激光雷达（LiDAR）？

LiDAR是基于激光脉冲的主动遥感技术，通常用于测绘，现在也大面积用在无人驾驶方案中，该技术起源于上个世纪60年代，这种脉冲激光技术的测距方式基本上取决于飞行时间。 大家都知道光的速度，通过计算脉冲激光返回到其发射的位置所用的时间，可以确定物体有多远。例如，光速为299792458m/s，系统记录的激光脉冲的发射时间和返回时间差为0.000001秒，那么距离为：299792458*0.000001/2=149.89m，即速度*时间/2。

LiDAR的数学基础可能非常简单，但是将这一原理从概念变为现实还是比较困难的。首先，激光雷达的采样频率很高，大多几十万上百万点/每秒，考验系统处理能力，其次，时间的记录精度要求相当高，要知道在光速下时间差一点测距会差多远。

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激光雷达传感器组成部分？

激光雷达传感器系统有三个主要组件：发射器，接收器和检测器，机载和车载激光雷达系统也有三个核心组件：LiDAR传感器、GNSS系统、惯性测量单元。

整个激光雷达系统中，LiDAR传感器是最重要的部分，这部分作用是发射和接收脉冲激光来确定环境的范围和形状。

第二部分是全球定位系统，即GNSS，可将LiDAR数据与物理位置进行结合，使点云具有绝对坐标。

第三部分是惯性测量单元（IMU），实时记录系统姿态信息，确保系统姿态数据的真实性。

将这三个不同的数据进行结合，同时传感系统全部协同工作，以实现LiDAR系统获取高精度点云数据。

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激光雷达有哪些用途？

LiDAR系统可用于建筑规划、道路施工、林业调查、地形测绘、电力巡检、填挖方计算、三维建模、导航避障等领域。应用场景相当多样和丰富，甚至用在了电子消费品上，比如苹果的手机和平板，已经用上激光雷达传感器。

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激光雷达数据包含哪些信息？

LiDAR系统获取的点云数据不仅包含高精度xyz坐标信息，还包含很重要的强度信息、时间戳和回波信息。

强度信息是LiDAR激光脉冲从环境中反射后测得的返回强度，返回脉冲的强度是可以确定反射对象的反射率和吸收率。

回波信息有助于我们进行点云数据的分析和分类。激光雷达多回波的特性也是大家喜欢用它进行山区地形测绘的原因，因为它提高了激光脉冲透过植被缝隙达到地表的概率。

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激光雷达有哪些类型？

主要分为两大类：测绘型和导航避障型。在测绘应用中又可细分为：机载式、车载式、手持式和基站式。

机载激光雷达比较常见，受地形环境制约较少，可以远距离大面积作业，效率高，但风险也高，毕竟在空中飞行,安全这块主要看天气情况和飞行平台的稳定性了。

车载激光雷达应用面稍微窄一些，主要是道路和街景的三维信息获取，例如高精度地图数据采集与更新。

手持式激光雷达最近比较火热，利用SLAM技术，在无卫星信号的地下空间实施三维信息采集，方便快捷。

基站式激光雷达，出现的比较早，从测量方式上可以分为脉冲式和相位式。脉冲式测距远，精度相对低，相位式精度高但测距短，各有优劣。

导航避障型激光雷达主要用在自动驾驶系统之中，结合毫米波雷达和可见光相机等传感器给自动驾驶大脑提供判断依据。

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机载激光雷达的使用成本怎么样？

自动驾驶领域的激光雷达不作讨论，目前，机载激光雷达使用面积比较广，做一下成本分析。

第一：机载激光雷达系统硬件成本。通过目前的市场情况来看，入门级激光雷达10万左右可以拿到一套，千米以上测距的机载激光雷达还是在百万以上的价位。

第二，飞行平台。飞行平台现在越来越亲民，配入门级激光雷达的无人机8万左右可以拿下。

第三，飞手资格证。AOPA证书1万左右。

第四，配套软件。航线规划软件、轨迹解算软件、点云解算软件、成果输出软件等，价格几万几十万不等，丰俭由人。

第五，保险。很多人容易忽略保险所占用的费用比重。因为机载激光雷达系统属于精密仪器，比较娇贵，不买保险多少有点心慌，一般一年保费在投保基数的6%到8%。

第六，人员费用。需要专业的激光雷达从业人员进行设备调试和数据处理，需要工资啊。

第七，电脑等硬件配套设施。

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相对于摄影测量，机载激光雷达优势有哪些？

全天时作业。晴天、阴天、黑夜都可以工作，主动测量方式无需借助其他光源，极大的减少了光源对作业条件的制约。

作业效率高。外业轻松，不需要相控点；数据没有严格的重叠度要求，可以适当加大航间距。

植被“穿透”能力强。“穿透”指的是激光脉冲透过植被缝隙达到地表，以获取真实地表三维坐标信息，可以创建高精度数字高程模型。