原理，激光雷達（ Light Detection and Ranging，LIDAR）是激光檢測和測距系統(tǒng)的簡稱，通過對外發(fā)射激光脈沖來進行物體檢測和測距。激光雷達采用飛行時間（Time of Flight，TOF）測距，發(fā)射器先發(fā)送一束激光，遇到障礙物后反射回來，由接收器接收，然后通過計算激光發(fā)送和接收的時間差，得到目標(biāo)和自己的相對距離。如果采用多束激光并且360度旋轉(zhuǎn)掃描，就可以得到整個環(huán)境的三維信息。激光雷達掃描出來的是一系列的點，因此激光雷達掃描出來的結(jié)果也叫“激光點云”。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。上海三維激光雷達制造
激光雷達是實現(xiàn)更高級別自動駕駛（L3級別以上），以及更高安全性的良好途徑，相比于毫米波雷達，激光雷達的分辨率更高、穩(wěn)定性更好、三維數(shù)據(jù)也更可靠。什么是激光雷達？激光雷達（LiDAR）是光探測與測距（Light Detection and Ranging）技術(shù)的縮寫。在工作過程中，激光束從光源發(fā)射并被場景中的物體反射回探測器，通過測量光束飛行時間（Time of Flight，簡稱ToF），可以推算出場景內(nèi)物體的距離，并生成距離地圖。所謂雷達，就是用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。激光雷達(LightDetectionAndRanging，簡稱"LiDAR")，顧名思義就是以激光來探測目標(biāo)的雷達。我們知道波長與頻率成反比，波長越長，衍射能力越強，傳播的距離也就越長。上海三維激光雷達制造激光雷達在無人倉儲系統(tǒng)中實現(xiàn)貨物的精確定位。
機械式，以 Velodyne 2007年推出了一款激光雷達為例，它把 64 個激光器垂直堆疊在一起，使整個單元每秒旋轉(zhuǎn)許多次。發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)存在物理意義上的轉(zhuǎn)動，也就是通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射器，將激光點變成線，并在豎直方向上排布多束激光發(fā)射器形成面，達到 3D 掃描并接收信息的目的。但由于通過復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高頻準(zhǔn)確的的轉(zhuǎn)動，平均的失效時間只 1000-3000 小時，難以達到車廠較低 13000 小時的要求?；旌瞎虘B(tài)式，利用微電子機械系統(tǒng)的技術(shù)驅(qū)動旋鏡，反射激光束指向不同方向?；旌瞎虘B(tài)激光雷達的優(yōu)點包括了：數(shù)據(jù)采集速度快，分辨率高，對于溫度和振動的適應(yīng)性強；通過波束控制，探測點（點云）可以任意分布，例如在高速公路主要掃描前方遠處，對于側(cè)面稀疏掃描但并不完全忽略，在十字路口加強側(cè)面掃描。而只能勻速旋轉(zhuǎn)的機械式激光雷達是無法執(zhí)行這種精細(xì)操作的。
當(dāng)三維點較為稠密的時候，可以像視覺一樣提取特征點和其周圍的描述子，主要通過選擇幾何屬性（如法線和曲率）比較有區(qū)分度的點，在計算其局部鄰域的幾何屬性的統(tǒng)計得到關(guān)鍵點的描述子，而當(dāng)處理目前市面上的激光雷達得到的單幀點云數(shù)據(jù)時，由于點云較為稀疏，主要依靠每個激光器在掃描時得到的環(huán)線根據(jù)曲率得到特征點。而有了兩幀點云的數(shù)據(jù)根據(jù)配準(zhǔn)得到了相對位姿變換關(guān)系后，我們便可以利用激光雷達傳感器獲得的數(shù)據(jù)來估計載體物體的位姿隨時間的變化而改變的關(guān)系。比如我們可以利用當(dāng)前幀和上一幀數(shù)據(jù)進行匹配，或者當(dāng)前幀和累計堆疊出來的子地圖進行匹配，得到位姿變換關(guān)系，從而實現(xiàn)里程計的作用。激光雷達在醫(yī)療領(lǐng)域被用于人體三維掃描和診斷。
優(yōu)劣勢分析，優(yōu)勢：首先，該設(shè)計減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù)以實現(xiàn)一幀之內(nèi)更高的線數(shù)，也隨之降低了對焦與標(biāo)定的復(fù)雜度，因此生產(chǎn)效率得以大幅提升，并且相比于傳統(tǒng)機械式激光雷達，棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次，只要掃描時間夠久，就能得到精度極高的點云以及環(huán)境建模，分辨率幾乎沒有上限，且可達到近100％的視場覆蓋率。劣勢：棱鏡式激光雷達FOV相對較小，且視場中心的掃描點非常密集，雷達的視場邊緣掃描點比較稀疏，在雷達啟動的短時間內(nèi)會有分辨率過低的問題。對于高速移動的汽車來說，顯然不存在長時間掃描的情況，不過可以通過增加激光線束和功率實現(xiàn)更高的精度和更遠的探測距離，但機械結(jié)構(gòu)也相對更加復(fù)雜，體積讓前兩者更難以控制，存在軸承或襯套的磨損等風(fēng)險。激光雷達的智能化校準(zhǔn)功能減少了人工干預(yù)的需要。湖北IGV激光雷達
激光雷達的實時數(shù)據(jù)反饋為決策者提供了有力支持。上海三維激光雷達制造
目前全球激光雷達行業(yè)展現(xiàn)出群雄爭霸的格局，國內(nèi)廠商勢頭強勁。國外廠商進入行業(yè)較早，具有先發(fā)優(yōu)勢；國內(nèi)廠商起步較晚，但正不斷縮小與國外廠商差距，甚至追平并反超。國外主要激光雷達廠商包括Velodyne、Luminar、Aeva、Valeo、Innoviz、Ibeo等；國內(nèi)主要激光雷達廠商包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、一徑科技、大疆覽沃等。國內(nèi)廠商持續(xù)發(fā)力，已在全球市場占據(jù)一席之地。2021年全球車載激光雷達市場份額靠前的公司中，中國廠商占據(jù)5席。法國巨頭Valeo以28%的市場份額獨占鰲頭。中國5大廠商合計市場份額達到26%。上海三維激光雷達制造