目前的激光雷達(dá)，不光只有光探測(cè)與測(cè)量，更是一種集激光、全球定位系統(tǒng)（GPS）和IMU（InertialMeasurementUnit，慣性測(cè)量裝置）三種技術(shù)于一身的系統(tǒng)，用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM（數(shù)字高程模型）。這三種技術(shù)的結(jié)合，可以高度準(zhǔn)確地定位激光束打在物體上的光斑，測(cè)距精度可達(dá)厘米級(jí)，激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢(shì)就是"精確"和"快速、高效作業(yè)"。隨著激光雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，星載激光雷達(dá)的研制和應(yīng)用在20世紀(jì)90年代逐步成熟。2003年，NASA根據(jù)早先提出的采用星載激光雷達(dá)測(cè)量?jī)蓸O地區(qū)冰面變化的計(jì)劃，正式將地學(xué)激光測(cè)高儀列入地球觀測(cè)系統(tǒng)中，并將其搭載在冰體、云量和陸地高度監(jiān)測(cè)衛(wèi)星上發(fā)射升空運(yùn)行。在航海領(lǐng)域，激光雷達(dá)為船舶提供了安全導(dǎo)航保障。甘肅泰覽Tele-15激光雷達(dá)
從應(yīng)用看，具備車(chē)規(guī)級(jí)量產(chǎn)實(shí)力的Tier1供貨商有法雷奧（Scala）、鐳神智能（CH32），Innovusion（Falcon）。2017年，奧迪A8為全球頭一款量產(chǎn)的L3級(jí)別自動(dòng)駕駛的乘用車(chē)，其搭載的激光雷達(dá)便是法雷奧和Ibeo聯(lián)合研發(fā)的4線旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá)。2020年，鐳神智能自主研發(fā)的CH32面世，成為全球第二款獲得車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證的轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)，目前已經(jīng)規(guī)模化交付東風(fēng)悅享量產(chǎn)前裝車(chē)型生產(chǎn)。2022年，搭載Innovusion Falcon激光雷達(dá)的蔚來(lái)ET7上市，該款激光雷達(dá)為1550nm方案，等效300線數(shù)。從售價(jià)看，法雷奧Scala 2為900歐元（約6500元人民幣），已經(jīng)下降至車(chē)企可接受的價(jià)格范圍。安徽地面激光雷達(dá)市價(jià)激光雷達(dá)的高穩(wěn)定性使其在太空探測(cè)任務(wù)中備受青睞。
目前，由于MEMS上游供應(yīng)鏈已經(jīng)相對(duì)成熟，比如Luminar的MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)已將制造成本降低到了500-1000美元，使規(guī)模量產(chǎn)成為了可能。國(guó)內(nèi)方面，速騰聚創(chuàng)和廣汽埃安、威馬、極氪等11家車(chē)企建立了合作，同時(shí)其產(chǎn)品「RS-LiDAR-M1」已于2020年12月開(kāi)始批量出貨，成為全球頭一款批量交付的車(chē)規(guī)級(jí)MEMS激光雷達(dá)。海外方面，Luminar在全球范圍內(nèi)已擁有50多位行業(yè)合作伙伴，其中包括沃爾沃、上汽飛凡汽車(chē)、小馬智行等。半固態(tài)—轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)，轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)與MEMS激光雷達(dá)差異在于，前者的掃描鏡是圍繞著圓心旋轉(zhuǎn)，后者則是圍繞著某條直徑上下振動(dòng)。相比之下，轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)的功耗更低，散熱難度更低，因而也更容易擁有比較高的可靠性。
脈沖同步（PPS），脈沖同步通過(guò)同步信號(hào)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步（PPS+UTC），通過(guò)同步信號(hào)線和 UTC 時(shí)間（GPS 時(shí)間）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串?dāng)?shù)據(jù)包，需要過(guò)一次驅(qū)動(dòng)才能將其解析成點(diǎn)云通用的格式，如 ROSMSG 或者 pcl 點(diǎn)云格式，以目前較普遍的旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)為例，其數(shù)據(jù)為 10hz，即 LiDAR 在 0.1s 時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)一圈，并將硬件得到的數(shù)據(jù)按照不同角度切成不同的 packet，以下便是一個(gè) packet 數(shù)據(jù)包定義示意圖。每一個(gè) packet 包含了當(dāng)前扇區(qū)所有點(diǎn)的數(shù)據(jù)，包含每個(gè)點(diǎn)的時(shí)間戳，每個(gè)點(diǎn)的 xyz 數(shù)據(jù)，每個(gè)點(diǎn)的發(fā)射強(qiáng)度，每個(gè)點(diǎn)來(lái)自的激光發(fā)射機(jī)的 id 等信息。激光雷達(dá)在地質(zhì)勘探中實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下礦藏的精確定位。
二維掃描振鏡激光雷達(dá)，這類(lèi)激光雷達(dá)的主要元件是兩個(gè)掃描器——多邊形棱鏡和垂直掃描振鏡，分別負(fù)責(zé)水平和垂直方向上的掃描。特點(diǎn)是掃描速度快，精度高。比如：一個(gè)四面多邊形，只移動(dòng)八條激光器光束（相當(dāng)于傳統(tǒng)的8線激光雷達(dá)），以5000rpm速度掃描，垂直分辨率為2667條/秒，120度水平掃描，在10Hz非隔行掃描下，垂直分辨率達(dá)267線。優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)速越高，掃描精度越高；可以控制掃描區(qū)域，提高關(guān)鍵區(qū)域的掃描密度；多邊形可提供超寬FOV，一般可做到水平120度。MEMSLidar一般不超過(guò)80度；通光孔徑大，信噪比和有效距離要遠(yuǎn)高于MEMSLidar；價(jià)格低廉，MEMS振鏡貴的要上千美元，多邊形激光掃描已經(jīng)非常成熟，價(jià)格只要幾十美元；激光雷達(dá)間抗干擾性強(qiáng)缺點(diǎn)：與MEMS技術(shù)比，其缺點(diǎn)是功耗高，有電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件。激光雷達(dá)的掃描模式多樣，適應(yīng)不同場(chǎng)景的需求。浙江覽沃激光雷達(dá)規(guī)格
激光雷達(dá)在無(wú)人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)貨物的精確定位。甘肅泰覽Tele-15激光雷達(dá)
配準(zhǔn) registration，ICP 算法較早由 Chen and Medioni，and Besl and McKay 提出。其算法本質(zhì)上是基于較小二乘法的較優(yōu)配準(zhǔn)方法。該算法重復(fù)進(jìn)行選擇對(duì)應(yīng)關(guān)系點(diǎn)對(duì)，計(jì)算較優(yōu)剛體變換這一過(guò)程，直到根據(jù)點(diǎn)對(duì)的歐氏距離定義的損失函數(shù)滿足正確配準(zhǔn)的收斂精度要求。ICP 是一個(gè)普遍使用的配準(zhǔn)算法，主要目的就是找到旋轉(zhuǎn)和平移參數(shù)，將兩個(gè)不同坐標(biāo)系下的點(diǎn)云，以其中一個(gè)點(diǎn)云坐標(biāo)系為全局坐標(biāo)系，另一個(gè)點(diǎn)云經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)和平移后兩組點(diǎn)云重合部分完全重疊。甘肅泰覽Tele-15激光雷達(dá)