激光雷达类型

激光雷达(LiDAR,Light Detection and Ranging)是一种通过发射激光脉冲并测量激光从目标物体反射回来的时间来获取物体距离和空间结构信息的传感技术。与摄像头依赖光照不同,激光雷达能够在各种环境下稳定工作,包括白天、夜晚、逆光或低光照条件。因此,激光雷达被广泛应用于自动驾驶、无人机测绘、机器人导航、安防监测以及三维重建等领域。
1. 按扫描方式分类
机械式激光雷达

原理:发射和接收模块通过电机带动进行360度旋转扫描。
特点:技术最成熟,可实现水平全方位覆盖。但体积较大,包含大量活动部件,导致硬件寿命受限且成本较高。    

半固态激光雷达

原理:收发模块静止,通过微小的内部活动部件(如 MEMS 微镜、转镜或棱镜)改变光束方向。
特点:结构较机械式更紧凑,是目前 L2+/L3级自动驾驶 量产车的主流方案,在成本与性能间取得了平衡。

固态激光雷达

OPA (光学相控阵):利用多个波导单元的相位差控制光束方向,无任何机械运动。
Flash (闪光式):类似于数码相机,单次脉冲即照亮整个场景并成像。
特点:可靠性极高、体积最小,但探测距离较短(Flash)或工艺极其复杂(OPA),是未来的终极发展目标。

2. 按测距感知技术分类
测距原理直接影响雷达的精度、抗干扰能力及对运动目标的感知能力:
飞行时间法(ToF - Time of Flight)

原理:记录激光脉冲发射到接收反射光之间的 时间差 来计算距离。
特点:反应速度快、技术成熟度高、测距范围广(可达200米以上)。它是目前市场应用最广泛的技术。

调频连续波 (FMCW - Frequency Modulated Continuous Wave)

原理:发射连续调频光波,通过测量发射波与反射波之间的 频率差 计算距离和瞬时径向速度。
特点:可同时获取位置与速度信息(4D感测),抗干扰能力极强且人眼安全性高,但系统复杂且成本昂贵。

三角测距法

原理:利用发射点、反射点和接收器之间的几何三角关系计算距离。
特点:适用于近距离场景,多见于扫地机器人或消费级电子设备(如手机面部识别)。