國外廠商在激光器和探測器行業(yè)耕耘較久，產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經(jīng)驗和優(yōu)勢，客戶群體也更為普遍。國內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速，產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國外供應(yīng)鏈水平，并已經(jīng)有通過車規(guī)認證（AEC-Q102）的國產(chǎn)激光器和探測器出現(xiàn)，元器件的車規(guī)化是車規(guī)級激光雷達實現(xiàn)的基礎(chǔ)，國內(nèi)廠商能夠滿足這一需求。相比國外廠商，國內(nèi)廠商在產(chǎn)品的定制化上有較大的靈活性，價格也有一定優(yōu)勢。光學(xué)部件方面，激光雷達公司一般為自主研發(fā)設(shè)計，然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學(xué)部件國內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達到或超越國外供應(yīng)鏈的水準，且有明顯的成本優(yōu)勢，已經(jīng)可以完全替代國外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。激光雷達的發(fā)展與新材料、新技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域的融合密切相關(guān)，相互促進和推動著各自的發(fā)展進步。天津地面激光雷達
在體積限制下，F(xiàn)lash激光雷達的功率密度不能很高。因此，F(xiàn)lash激光雷達目前的問題是，由于功率密度的限制，無法考慮三個參數(shù)：視場角、檢測距離和分辨率，即如果檢測距離較遠，則需要放棄視場角或分辨率；如果需要高分辨率，則需要放棄視場角或檢測距離。Flash激光雷達采用面光源泛光成像，其發(fā)射的光線會散布在整個視場內(nèi)，因此不需要折射就可以覆蓋FOV區(qū)域了，難點在于如何提升其功率密度從而提升探測精度和距離，目前通常使用VCSEL光源組成二維矩陣形成面光源。天津地面激光雷達二維激光雷達能夠提供目標物體在平面方向上的準確測量，適用于多種環(huán)境下的距離感知任務(wù)。
線數(shù)，線數(shù)越高，表示單位時間內(nèi)采樣的點就越多，分辨率也就越高，目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達。分辨率，分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān)，夾角越小，分辨率越高。固態(tài)激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當，約為0.1°，旋轉(zhuǎn)式激光雷達的水平角分辨率為0.08°，垂直角分辨率約為0.4°。探測距離，激光雷達的較大測量距離。在自動駕駛領(lǐng)域應(yīng)用的激光雷達的測距范圍普遍在100~200m左右。測量精度，激光雷達的數(shù)據(jù)手冊中的測量精度(Accuracy)常表示為，例如±2cm的形式。精度表示設(shè)備測量位置與實際位置偏差的范圍。
緊接著，一個激光雷達如果能在同一個空間內(nèi)，按照設(shè)定好的角度發(fā)射多條激光，就能得到多條基于障礙物的反射信號。再配合時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，這些信息配合x，y，z坐標，就會成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信號，再基于軟件算法組合起來，系統(tǒng)就可以得到線、面、體等各種相關(guān)參數(shù)，以此建立三維點云圖，繪制出環(huán)境地圖，就能變成汽車的“眼睛”。激光雷達是由激光發(fā)射單元和激光接收單元組成，發(fā)射單元的工作方式是向外發(fā)射激光束層，層數(shù)越多，精度也越高(如下圖所示)，不過這也意味著傳感器尺寸越大。發(fā)射單元將激光發(fā)射出去后，當激光遇到障礙物會反射，從而被接收器接收，接收器根據(jù)每束激光發(fā)射和返回的時間，創(chuàng)建一組點云，高質(zhì)量的激光雷達，每秒較多可以發(fā)出200多束激光。微波激光雷達的反射信號不易受大氣濕度、雨雪等天氣影響，適用于復(fù)雜氣象條件下的目標檢測與追蹤。
現(xiàn)代雷達的波長一般是到米級別，例如火控雷達的波長是1-5厘米，汽車雷達的波長是1-10毫米。當波長進一步壓縮（頻率進一步提高），在紅外線、可見光、紫外線區(qū)域即可激發(fā)出激光，用激光做探測源的雷達，稱為激光雷達。1928年，德國的Landenburg(蘭登伯格)在研究氛氣色散現(xiàn)象實驗間接證實了受激輻射的存在，也直接給出了受激輻射的發(fā)生條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。1947年，Lamb(蘭姆)和Reherford(雷瑟福)在氧原子光譜中發(fā)現(xiàn)了明顯的受激輻射這是受激輻射頭一次被實驗驗證，蘭姆也因此在1955年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。1950年，法國物理學(xué)家Kastler(卡斯特勒)提出了光學(xué)泵浦的方法。他也因為提出了這種利用光學(xué)于段研究微波諧振的方法而獲諾貝爾獎。激光雷達在管道檢測中用于發(fā)現(xiàn)潛在的泄漏和損壞。廣西航道激光雷達
激光雷達數(shù)據(jù)對于城市規(guī)劃和建筑設(shè)計具有重要意義。天津地面激光雷達
激光雷達能夠準確輸出障礙物的大小和距離，通過算法對點云數(shù)據(jù)的處理可以輸出障礙物的3D框，如：3D行人檢測、3D車輛檢測等；亦可進行車道線檢測、場景分割等任務(wù)。除了障礙物感知，激光雷達還可以用來制作高精度地圖。地圖采集過程中，激光雷達每隔一小段時間輸出一幀點云數(shù)據(jù)，這些點云數(shù)據(jù)包含環(huán)境的準確三維信息，通過把這些點云數(shù)據(jù)做拼接，就可以得到該區(qū)域的高精度地圖。在定位方面，智能車在行駛過程中利用當前激光雷達采集的點云數(shù)據(jù)幀和高精度地圖做匹配，可以獲取智能車的位置。天津地面激光雷達