1、機載激光雷達的簡介

機載LiDAR(Light Laser Detection and Ranging)是激光探測及測距系統的簡稱。
它集成了GPS、IMU、激光掃描儀、數碼相機等光譜成像設備。其中主動傳感系統(激光掃描儀)利用返回的脈沖可獲取探測目標高分辨率的距離、坡度、粗糙度和反射率等信息，而被動光電成像技術可獲取探測目標的數字成像信息，經過地面的信息處理而生成逐個地面采樣點的三維坐標，最后經過綜合處理而得到沿一定條帶的地面區域三維定位與成像結果。
在不同的文獻中機載LiDAR的稱呼不同，主要有機載激光測高(airborne laser altimetry,ALA)；機載激光地形測繪(airborne laser topographic mapping,/airhorne laser terrain mapping,ALTM)；機載激光測量系統(airborne laser mapping,ALM)；機載激光掃描測量系統(airborne laser scanning,ALS)；激光測高(laser altimetry)。
激光雷達(Light Detection and Ranging ,LIDAR)技術在各個方面迅速發展，相對于其它遙感技術，激光雷達技術是遙感技術領域的一場革命。但目前激光雷達數據主要應用于基礎測繪、城市三維建模和林業應用、鐵路、電力等。在過去十年，作為精確、快速地獲取地面三維數據的工具已得到廣泛的認同。據統計，截至2001年7月全球約有75個商業組織使用60多種類似的系統，從1998年起，以每年25%的速度遞增。加拿大Optech公司生產的ATLM和SHOALS、瑞士Leica公司的ALSSO、瑞典的TopoEyeAB公司生產的TopEye、德國IGI公司的LiteMapper、法國TopoSys公司的FalconⅡ等是當前較成熟的商業系統。

2、國內有沒有做車載激光雷達的公司

北醒光子就做車載激光雷達。

激光雷達分類：
一般來說，按照現代的激光雷達的概念，可以分為以下幾種:
1、按激光波段分，有紫外激光雷達、可見激光雷達和紅外激光雷達。
2、按激光介質分，有氣體激光雷達、固體激光雷達、半導體激光雷達和二極管激光泵浦固體激光雷達等。
3、按激光發射波形分，有脈沖激光雷達、連續波激光雷達和混合型激光雷達等。
4、按顯示方式分，有模擬或數字顯示激光雷達和成像激光雷達。
5、按運載平臺分，有地基固定式激光雷達、車載激光雷達、機載激光雷達、船載激光雷達、星載激光雷達、彈載激光雷達和手持式激光雷達等。
6、按功能分，有激光測距雷達、激光測速雷達、激光測角雷達和跟蹤雷達、激光成像雷達，激光目標指示器和生物激光雷達等。
7、按用途分，有激光測距儀、靶場激光雷達、火控激光雷達、跟蹤識別激光雷達、多功能戰術激光雷達、偵毒激光雷達、導航激光雷達、氣象激光雷達、偵毒和大氣監測激光雷達等。

想要夠買車載激光雷達可以了解一下北醒（北京）光子科技有限公司，北醒是一家專注于激光雷達及其解決方案的國家高新技術企業。北醒產品的優勢有：1. 產品幀率高、體積小、成本低、接口多；2. 北醒激光雷達現已實現量產，年產能達到60萬臺；3. 其中代理商100+，合作伙伴覆蓋全球超過64個國家和地區。點擊了解激光雷達在自動駕駛領域的詳細介紹 　　國內做車載激光雷達的公司有兩家，一個北科天繪一個中海達，四維遠見的SSW車載系統用的就是北科天繪的R-Angle系列，中海達的iScan前一段時間做過巡演，好像是集成MDL的掃描儀。
　　車載/船載激光雷達
　　不論是車載還是船載甚至是機載的激光雷達，其原理都是將三維激光掃描儀加上POS系統裝載車上。目的就是為了能在更長，更遠的范圍內建立DTM模型。GPS的的應用目的就是為了讓車子“知道”自己在任何時刻的位置，以方便擬合。
　　在任何移動測量的系統中，做為賦予點云和影像的地理坐標的來源——導航系統，都是其關鍵的部件。導航系統一般都會使用GPS和慣導單元。但是，地面上復雜的狀況，例如：樹木。建筑物和立交橋等往往會阻斷GPS信號。因此，一套先進的導航系統必須包括其他輔助的傳感器和完善的數據處理方法，以使得在GPS丟失信號的同時其航線的精度也能夠得到保障。 據我所知國內做這個的有兩家，一個北科天繪一個中海達，四維遠見的SSW車載系統用的就是北科天繪的R-Angle系列，中海達的iScan前一段時間做過巡演，好像是集成MDL的掃描儀。 我用過四維遠見的那個系統，從數據上看北科天繪的掃描儀性能參數不遜于RieglVQ250

3、機器人里面用激光器雷達嗎?用來做什么功能?國內做的比較好的是哪些企業...

激光雷達是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。從工作原理上講，與微波雷達沒有根本的區別：向目標發射探測信號（激光束），然后將接收到的從目標反射回來的信號（目標回波）與發射信號進行比較，作適當處理后，就可獲得目標的有關信息，如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數，從而對飛機、導彈等目標進行探測、跟蹤和識別。

但本文并不講什么飛機導彈，本文主要介紹的是在汽車上的激光雷達，俗稱車載激光雷達，而車載激光雷達又稱車載三維激光掃描儀，是一種移動型三維激光掃描系統，是目前城市建模的最有效的工具之一。

什么是三維激光掃描儀？

三維激光掃描儀是利用激光的傳播速度快，直線型好的特點將激光發射出去，并接收返回的信息來描述被測量物理的表面形態的。由于被測物體的反射率不同接收到的返回信息也有強弱之分。所謂的三維既是利用掃描儀的水平轉動來覆蓋一整片區域。這個過程很類似民間的360度全景攝影。區別就是我們得到的“底片”不是圖像而是成千上萬個點組成的表面形態，在測量術語中叫做點云。請見右圖的船體，看似是一副圖片，其實是由無數個激光點組成的。不同的顏色就是激光返回不同的反射率的表現。

車載／船載激光雷達

不論是車載還是船載甚至是機載的激光雷達，其原理都是將三維激光掃描儀加上POS系統裝載車上。目的就是為了能在更長，更遠的范圍內建立DTM模型。GPS的的應用目的就是為了讓車子“知道”自己在任何時刻的位置，以方便擬合。。

在任何移動測量的系統中，做為賦予點云和影像的地理坐標的來源——導航系統，都是其關鍵的部件。導航系統一般都會使用GPS和慣導單元。但是，地面上復雜的狀況，例如：樹木。建筑物和立交橋等往往會阻斷GPS信號。因此，一套先進的導航系統必須包括其他輔助的傳感器和完善的數據處理方法，以使得在GPS丟失信號的同時其航線的精度也能夠得到保障 有。過去，國內搬運機器人企業大都是采購德國西克（Sick）、日本北陽（Hokuyo）的激光雷達產品來保證產品的穩定性和安全性，但進口雷達的高昂費用也將工業AGV的制造成本拉高。
如今，國產激光雷達產品迎來發展，而且在性能上不遜色于國外的產品。
深圳市機智人科技有限公司（以下簡稱：機智人科技）創始人沈天龍說：“經過測試，機智人科技（Witty Robotics）脈沖激光雷達在某些應用場景性能還要優越于西克（Sick）和北陽（Hokuyo）。” 有的，用來掃描

4、機載激光雷達數據誤差源分析方法

機載激光雷達系統是一個復雜的多傳感器集成系統，其精度受到系統內各個組成部分的共同影響，因此LiDAR系統的誤差源很多，也很復雜。一般而言，機載LiDAR數據與其他空間數據一樣存在三種類型誤差：粗差、隨機誤差、系統誤差。

一、量測誤差

1、激光測距誤差

激光測距儀是LiDAR系統最重要的核心設備，激光測距受到多種因素的影響，主要有三類：① 測距儀引起的觀測誤差。激光測距的每一個工作過程都會帶來一定的誤差，但起主要作用的是電子光學電路對經過地面反射和空間傳播后的不規則激光回波信號進行處理、估計和時間測量帶來的誤差，分別有時延估計誤差和時間測量誤差兩類。② 大氣折射誤差。激光在穿透大氣時，同GPS 信號一樣也會受到大氣(對流層) 折射誤差的影響，其影響程度取決于激光脈沖的波長。③ 地物目標引起的誤差。激光脈沖信號發射到地面時，由于地表物理特征的不同而產生不同的反射。當信號發生漫反射時大量反射信號被接收，會形成較大的接收噪聲；當信號發射到光滑物體表面便形成鏡面反射，可能會造成激光測距信號“丟失”；

2、 DGPS定位誤差

DGPS的定位誤差是影響激光腳點精度的主要因素，GPS 動態定位誤差主要包括衛星軌道誤差、衛星鐘差、接收機鐘差、多路徑效應、天線相位中心不穩定外，還有衛星星座、觀測噪聲、整周模糊度的求解正確與否等，盡管GPS 定位誤差較明顯，但它隨著觀測環境的變化而不斷變化，不容易消除或者模型化。為削弱GPS 定位誤差的影響，通常采用的方法是在測區內建立多個分布比較均勻的基準站，保證GPS 動態定位計算時離基準站不會太遠。

3、姿態量測誤差

姿態測量誤差是影響機載LiDAR 系統定位精度的因素之一。在機載LiDAR 系統中，通過將剛體IMU 與激光掃描儀進行連接，兩者的姿態可以說是完全一致的。IMU 姿態測量的精度會受到加速度計比例誤差、速度計常數誤差、隨機漂移、陀螺各種系統漂移等因素的影響，其姿態測量的精度必然會影響到直接定位的結果。目前，在國內民用INS 系統的精度水平為：航偏0.1、側滾和俯仰0.05°，采用GPS/INS 組合的精度水平為 0.03°；國外先進的GPS/INS組合的精度水平為：航偏0.01°、側滾和俯仰0.005°。

4、掃描角誤差

掃描角誤差是指由于安裝、設計等原因使得掃描系統轉軸方向偏離了理想狀態，使得掃描角的起始角度不為零，這是固定的，可以在出廠時測定；掃描電機的非勻速旋轉以及掃描鏡的震動等也會給掃描角帶來誤差；此外，扭矩誤差的存在也使得實際掃描角與預計的掃描角不一樣。這些都會給計算結果帶來誤差。

二、硬件安置誤差

1、偏心距誤差

偏心距誤差是各儀器坐標系之間的平移誤差。由于各設備具有不同的坐標系中心，需要在安置后對各個設備位置的相互關系進行精確的測定，觀測值會存在一定的誤差。一般來說，這種誤差在數據解算時都進行了消除，帶來的影響不大。偏心距誤差主要是GPS接收機天線中心到激光束在掃描鏡上發射點的距離的量測誤差。

2、安置角誤差

儀器安置時產生的誤差，主要是指非掃描狀態下，由于安裝而造成的激光束偏離機下點的系統誤差航偏誤差、俯仰誤差、側滾誤差圖片。機載LiDAR 系統中，IMU 與激光掃描儀緊密固聯，安裝時盡量保證IMU 各軸與激光掃描儀系統的各軸指向精確平行，但實際上安裝后IMU 各軸指向與激光掃描儀的各軸指向間有一個微小的角度差，即偏心角，也稱安置角，在實際生產中，飛機落地時的劇烈震動可能造成儀器的移位，并對數據造成干擾。因此，必須研究其形成機理、影響規律，并做出準確的補償。偏心角在實際應用中必須檢校、精確測定偏心角的大小，并在各種轉換中考慮該值，才能把IMU 記錄的姿態數據轉化為可用于攝影測量生產的精確外方位元素，尤其在機載LiDAR 這種直接對地定位的高精度應用中尤為重要。

3、角度步進誤差

角度步進誤差是角度記錄裝置在記錄角度變化時產生的誤差，一般在出廠時進行校正。

4、扭矩誤差

如果將掃描鏡視為剛體，在旋轉和擺動時由于慣性其轉動的實際角度必然會與預期的(記錄裝置記錄值)角度不一樣，這就是扭矩誤差。其與掃描鏡旋轉軸的彈性和機械性能有關，在掃描航帶的邊緣，掃描鏡在最大加速度時，其實際的鏡面位置和編碼器計算位置有細微差別；而在航帶中心，無扭矩誤差，因為此時加速度為零。

三、數據處理誤差

1、時間同步誤差

機載LiDAR 系統由POS以及激光掃描系統組成，它們是各自獨立的系統設備，具有不同的時間記錄裝置，這些時間相互獨立。為了確定一個激光點的三維坐標，必須保證激光發射的位置、姿態以及測距值是同一時刻的觀測值，如果存在時間偏差，或不能精確地確定這一偏差，就會造成點位的誤差。而且這種誤差是變化的，會隨著相關量測的變化率的增加而增加。例如，飛機平穩飛行時，測距和測姿之間時間偏差的影響很小，這時，姿態角一般保持不變或者變化很小；而當飛行不平穩時，時間的偏差就會對激光點的量測誤差造成很大影響。

2、內插誤差

內插誤差是由于激光掃描測距系統與POS系統有不同的數據記錄(采樣)頻率引起的。一般而言，激光掃描測距系統的頻率最高，可達150kHz；IMU次之，200Hz左右；DGPS 的頻率最低，只有20Hz左右。因此，要想得到每個激光腳點的位置和姿態，就必須對POS數據進行內插。顯然，這樣會帶來內插誤差。

3、坐標轉換誤差

機載LiDAR系統得到的數據是基于WGS-84 坐標系的。而測量的目的一般都是為了工程服務，需要將激光腳點的坐標轉換到當地坐標系統中，而由于高程異常的影響，這一過程也會出現誤差，這就是坐標轉換誤差。

5、車載激光雷達有什么用

車載激光雷達主要包括由發射系統、接收系統、信息處理三部分組成。車載激光雷達又稱車載三維激光掃描儀，是一種移動型三維激光掃描系統，是城市建模最有效的工具之一。車載、船載或者是機載的激光雷達，其原理都是將三維激光掃描儀加上POS系統裝載車上。目的就是為了能在更長，更遠的范圍內建立DTM模型。以下是車載激光雷達的應用：1、公路測量，維護和勘察；公路資產清查（交通標志，隔音障，護欄，下水道口，排水溝等）；2、公路檢測（車轍，道路表面，道路變形）；公路幾何模型（橫向和縱向的剖面分析）；3、結構分析（立交橋）；淹水評估分析；在GIS系統中的疊加分析；滑坡分析，危害評估（滑坡變形測量與危害分析，滑石和流水分析）；4、交通流量分析，安全評估和環境污染評估；土石方量分析；駕駛視野和安全分析。

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