激光雷达测距原理与其应用
激光测距原理和应用的区别
激光测距原理和应用的区别1. 激光测距原理激光测距是一种利用激光束测量目标距离的技术。
其原理是利用激光束的特性，通过测量激光束的发射和接收时间来计算目标与测距仪之间的距离。
激光测距原理主要包括以下几个方面：•激光发射：测距仪发射一束激光束，激光的特性使其直线传播，具有高度聚束性和单色性。
•激光接收：目标上的物体会反射或散射激光束，测距仪接收到反射回来的激光信号。
•时间测量：测距仪通过测量激光信号的发射和接收时间之间的差异，计算出激光信号的往返时间。
•距离计算：根据光的速度和激光信号的往返时间，可以计算出目标与测距仪之间的距离。
2. 激光测距应用激光测距技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的激光测距应用：2.1 激光测距仪激光测距仪是最常见的激光测距应用之一。
激光测距仪通过发射激光束并测量其返回时间，可以精确地测量目标与测距仪之间的距离。
这种测距仪广泛应用于建筑、地理测量、工程测量等领域。
2.2 激光雷达激光雷达是一种利用激光测距原理进行目标检测和跟踪的装置。
激光雷达通过发射激光束并接收反射回来的激光信号，可以获取目标的位置和距离信息。
激光雷达广泛应用于自动驾驶、机器人导航、安全监控等领域。
2.3 激光测量仪器激光测量仪器是一种利用激光测距原理进行各种测量的设备。
激光测量仪器可以测量目标的距离、角度、位置等各种参数。
它广泛应用于地质勘探、制造业、军事等领域。
3. 激光测距原理和应用的区别虽然激光测距原理在不同的应用中基本相同，但其应用方式和场景有所不同。
以下是激光测距原理和应用的区别：•测距范围：激光测距原理可以实现较远距离的精确测量，其测距范围可以从几米到几百米不等。
而在实际应用中，不同的设备和系统有不同的测距范围要求，一些应用可能需要长距离超远距离的测距能力。
•测距精度：激光测距原理本身具有高精度和高分辨率的特点，可以实现毫米级的测距精度。
然而，在实际应用中，测距仪器的精度受到多种因素的影响，包括设备本身的性能、环境条件、目标表面特性等。
激光雷达在测距中的应用
激光雷达在测距中的应用激光雷达技术是近年来发展迅速的一种技术，它以高精度、高速度、高分辨率的优势，被广泛应用于自动驾驶、智能安防等领域，在测距方面也有着重大的应用。
本文主要介绍激光雷达在测距中的应用。
一、激光雷达测距原理激光雷达测距的原理是通过激光束的发射和接收来实现。
激光雷达通过向目标发射一个短脉冲激光束，然后测量激光束反射回来所需的时间，根据光的速度和时间计算出目标的距离。
激光雷达在测距中的应用非常广泛，比如在机器人、自动驾驶、无人机等领域中都有着很重要的作用。
它可以帮助用户准确测量距离，同时也可以提高系统的安全性和可靠性。
二、激光雷达的优势与其他传统的测距设备相比，激光雷达具有许多优势。
其中最明显的一点就是激光雷达具有高精度、高速度和高分辨率。
这些优势使得激光雷达具有更广泛的应用范围，并且能够帮助人们更好地实现测距和监测。
首先，激光雷达可以实现非接触式测距，避免了物理接触带来的影响，同时也提高了安全性。
其次，激光雷达具有较高的精度和稳定性，可以准确地测量目标的位置和距离。
三、激光雷达测距的应用1.自动驾驶在自动驾驶领域，激光雷达被广泛应用，它可以帮助自动驾驶汽车实现精准、高速的行驶，提高行驶的安全性和可靠性。
通过激光雷达测距可以实现车辆的实时位置、速度和方向的精确掌控，从而可以更好地避免交通事故。
2.智能安防在智能安防领域中，激光雷达可以用于安装在建筑物周围或者重要设备周围作为入侵侦测的辅助手段，可以快速、准确地判断是否有人或动物进入禁区，提高安保水平。
3.机器人激光雷达在机器人领域中也有着重要的应用，可以用于指导机器人的扫描、定位和轨迹规划。
通过激光雷达测距可以实现机器人在无人区的自主导航，同时也可以提高机器人的精准度和稳定性。
4.3D测绘激光雷达测距也可以进行三维地图的测绘，可以对建筑物、地形、森林、桥梁等各种场景进行精确地测量和建模，帮助人们更好地了解所研究区域的环境和地理特征。
四、总结激光雷达技术在测距领域中有着十分重要的应用，其高精度、高速度、高分辨率和非接触式测距等特点，使其成为自动驾驶、智能安防、机器人等众多领域不可或缺的测距手段。
激光雷达的原理和应用
激光雷达的原理和应用1. 激光雷达的原理激光雷达（Laser Detection and Ranging）是一种测距仪器，利用激光束进行测距和物体探测的技术。
它通过发射一束脉冲光束，并通过接收反射的光束来测量目标物体的距离、位置和速度。
激光雷达的工作原理可以分为三个主要步骤：发射、接收和信号处理。
1.1 发射激光雷达通过激光器发射一束脉冲光束。
激光束具有高的方向性和能量浓度，能够准确地指向目标物体，并且能够在强日光等外界光线的干扰下工作。
1.2 接收激光雷达在发射光束后，通过接收器接收反射光束。
接收器通常采用光电二极管或光电倍增管等光电转换器件，用于将接收到的光信号转换为电信号。
1.3 信号处理激光雷达对接收到的光信号进行处理，主要包括测量目标物体距离、位置和速度等参数。
信号处理过程包括时间测量、幅度分析、数据处理和滤波等步骤，以获取准确的目标信息。
2. 激光雷达的应用激光雷达在各个领域有着广泛的应用，以下为几个常见领域的应用示例：2.1 自动驾驶激光雷达在自动驾驶系统中起着重要的作用。
通过激光雷达可以实时获取周围环境的三维信息，如道路、障碍物和行人等，从而帮助车辆进行准确的定位、避障和路径规划。
激光雷达的高精度和高分辨率使其成为自动驾驶系统中不可或缺的传感器之一。
2.2 环境感知激光雷达在环境感知领域有着广泛的应用。
在工业自动化、机器人导航、室内定位等领域，激光雷达可以通过扫描周围环境，获取物体的距离、形状和位置等信息，从而帮助机器人或设备进行定位、导航和操作。
2.3 三维建模激光雷达可以通过测量物体表面的距离和形状，生成三维点云数据，从而实现对物体的三维建模和重建。
在建筑、文物保护、工程测量等领域，激光雷达可以高效地获取真实场景的三维模型，为相关应用提供准确的数据支持。
2.4 智能交通激光雷达在智能交通系统中的应用越来越广泛。
通过安装激光雷达设备，可以实时监测道路交通状况，检测车辆的物体和速度，从而实现交通流量统计、违章检测和事故预警等功能。
激光雷达的工作原理与应用
激光雷达的工作原理与应用激光雷达（Lidar）是一种利用激光发射器和接收器来测量距离、速度和方向等信息的远距离感知技术。
激光雷达在自动驾驶、机器人导航、环境监测和三维建模等领域都有广泛的应用。
本文将介绍激光雷达的工作原理、组成结构和应用。
一、激光雷达的工作原理激光雷达利用激光器发射一束高强度激光束，通过接收反射回来的激光信号来进行测量。
其工作原理可以简单地分为三个步骤：发射、接收和信号处理。
1. 发射：激光雷达通过激光器发射一束脉冲激光光束。
这个激光光束通常是红外线激光，因为红外线光在大气中传播损耗小。
2. 接收：激光光束照射到目标物体上，并被目标物体表面反射。
激光雷达的接收器接收反射回来的激光信号。
3. 信号处理：接收到的激光信号通过光电二极管（Photodiode）或光纤传感器转换成电信号。
然后，这些电信号经过放大、滤波和数字化等处理，得到目标物体的距离、速度和方向等信息。
二、激光雷达的组成结构激光雷达通常由发射器、接收器和信号处理器等组成。
1. 发射器：激光雷达的发射器是用来发射激光脉冲的关键部件。
发射器通常由激光二极管或固体激光器等构成。
激光发射的功率和频率会影响到测量距离和精度。
2. 接收器：激光雷达的接收器是用来接收反射回来的激光信号的部件。
接收器通常包括光电二极管或光纤传感器等。
接收器的灵敏度和抗干扰性会影响到激光雷达的性能。
3. 信号处理器：激光雷达的信号处理器负责接收、放大和数字化等处理激光信号。
信号处理器通常包括模拟信号处理电路和数字信号处理电路。
通过信号处理，可以提取目标物体的距离、速度和方向等信息。
三、激光雷达的应用激光雷达具有高精度、远距离、快速测量和全天候工作等特点，因此在各个领域都有广泛的应用。
1. 自动驾驶：激光雷达是自动驾驶系统中的重要传感器之一。
它可以实时获取道路和障碍物的信息，帮助车辆进行精确的定位和避障。
2. 机器人导航：激光雷达在机器人导航中扮演着关键的角色。
激光雷达技术的原理和应用
激光雷达技术的原理和应用激光雷达技术是一种利用激光技术，通过向目标物体发射激光束，利用其反射信号确定目标物体位置、形状和运动状态等信息的一种测距技术。
相比于传统雷达技术，激光雷达技术具有分辨率更高、测量精度更高、目标检测能力更强等优点，因此被广泛应用于地图制作、自动驾驶、机器人导航、室内定位等领域。
激光雷达技术的原理是利用激光束发射器向目标物体发射激光束，当激光束遇到目标物体时，部分激光能量会被反射回来，并被接收器接收。
通过测量激光束发射和接收的时间差，就可以计算出目标物体与激光雷达之间的距离。
激光雷达技术的应用非常广泛。
在地图制作领域，激光雷达技术被用于制作高精度的3D地图。
激光雷达可以在短时间内扫描整个城市，并将扫描结果转化为3D地图。
这种3D地图可以用于导航、城市规划、建筑设计等领域，大大提高了地图的精度和可用性。
在自动驾驶领域，激光雷达技术被广泛应用于车辆的环境感知。
激光雷达可以扫描车辆周围的环境，包括道路、行人、其他车辆等，以实现自动驾驶系统的环境感知功能。
利用激光雷达技术，自动驾驶系统可以快速准确地识别并响应周围的环境，从而大大降低道路交通事故的发生率。
在机器人导航领域，激光雷达技术也被广泛应用。
机器人可以利用激光雷达扫描周围的环境，以实现精准的位置感知和运动控制。
机器人可以将激光雷达扫描结果转化为3D地图，并根据地图进行路径规划和避障。
使用这种技术，机器人可以在复杂的环境中自动导航，完成一系列的任务。
在室内定位领域，激光雷达技术也被广泛应用。
激光雷达可以扫描室内环境，生成精准的室内地图，并通过对地图的分析，实现室内定位和导航。
该技术被广泛应用于室内导航、物流配送、室内巡检等领域。
虽然激光雷达技术具有很多优点，但它也存在一些局限性。
由于激光雷达需要发射激光束，因此它不能用于突破障碍物进行探测。
此外，激光雷达技术还面临着成本高、信号受干扰等挑战。
总之，激光雷达技术是一项非常有前途的技术，在各个领域都有广泛的应用。
测绘技术中的激光雷达测量原理解析
测绘技术中的激光雷达测量原理解析激光雷达是一种基于激光测距原理的测绘工具，近年来在地理信息系统、遥感、城市规划等领域得到广泛应用。
本文将对激光雷达测量原理进行解析，以便更好地理解其应用和优势。
一、激光雷达的基本原理激光雷达是通过发射激光脉冲，并测量其返回时间来计算距离的测距仪器。
激光脉冲在发射后，经过空气、云层等介质后，会与地物相互作用，一部分激光脉冲会被地物反射回来。
激光雷达通过测量激光脉冲从发射到接收的时间差，从而计算出激光脉冲传播距离，进而得到地物的距离信息。
二、激光雷达的工作原理激光雷达的工作原理包括激光脉冲发射、接收、处理和解读等步骤。
1. 激光脉冲发射：激光雷达发射器会在空间中产生一个窄束的激光脉冲，其能量和波长完全可控。
激光器的短脉冲宽度决定了雷达的距离分辨率。
2. 激光脉冲接收：激光雷达的接收器会接收被地物反射回来的脉冲，并将其转化为电信号。
接收器的灵敏度和带宽决定了激光雷达的信噪比和信号解析度。
3. 信号处理：接收到的信号会经过一系列的处理，包括滤波、放大、采样等步骤。
这些步骤旨在消除噪声、增强信号，并将其转化为数字信号。
4. 数据解读与分析：激光雷达得到的数字信号可以通过一定的算法进行解读和分析。
根据激光脉冲传播时间和其他参数，可以计算出地物的高度、密度、表面特征等关键信息。
三、激光雷达的应用领域由于激光雷达具有高精度、高效率和非接触式测量等优势，因此在许多领域得到广泛应用。
1. 地理信息系统：激光雷达可以提供高精度的地形和地物数据，为地理信息系统的构建和地图制作提供重要数据支持。
2. 遥感技术：激光雷达可以快速获取大范围的地表和地形数据，对于遥感图像的解译、环境监测等有着重要作用。
3. 城市规划与建设：激光雷达可以获取高精度的城市地形数据，为城市规划和建设提供详细信息，从而优化城市设计。
4. 矿山测量：激光雷达可以快速获取矿山的地形、体积等信息，为矿山勘探和管理提供重要参考。
激光雷达的原理及应用
激光雷达的原理及应用1. 激光雷达的原理激光雷达（Lidar）是一种利用激光技术进行目标测距与成像的传感器。
其工作原理是利用激光器发射一束激光，然后利用接收器接收被测目标反射回来的激光波束，并通过测量激光的时间飞行或相位差，计算出目标与激光雷达的距离、角度和位置等信息。
1.1 激光的发射与接收激光雷达的激光发射器通常使用固态激光器或半导体激光器。
这些激光器能够发射出高功率、短脉冲宽度的激光束。
激光束从雷达设备中发射出去后，会遇到被测目标，并被目标表面反射。
接收器一般由一个或多个光电二极管组成，用于接收被测目标反射的激光光束。
接收到的光信号会在接收器中被转换成电信号进行处理和分析。
1.2 时间飞行和相位测量激光雷达通常使用两种方法来测量激光的时间飞行或相位差。
1.2.1 时间飞行法时间飞行法是基于光的速度恒定这一原理。
激光雷达发射一束激光光束，然后测量光束从发射器到目标和回到接收器的时间。
通过光的速度和时间飞行的差值，可以计算出目标与激光雷达之间的距离。
1.2.2 相位差法相位差法是基于波长的特性进行测量。
激光雷达发射一束相干激光，然后测量被测目标反射回来的光与发射光之间的相位差。
通过相位差的测量，可以计算出目标与激光雷达之间的距离。
2. 激光雷达的应用激光雷达作为高精度测距和成像的传感器，广泛应用于各个领域。
2.1 自动驾驶激光雷达在自动驾驶领域发挥着重要作用。
通过激光雷达的高精度距离测量和成像能力，自动驾驶车辆可以实时感知周围的道路状况、障碍物等信息，从而做出智能的驾驶决策。
激光雷达可以提供高分辨率的地图数据，帮助车辆进行定位和导航。
2.2 机器人导航激光雷达在机器人导航中也有广泛应用。
激光雷达能够提供机器人所处环境的精确地图数据，为机器人的路径规划和避障提供支持。
通过激光雷达的数据，机器人可以准确感知周围的障碍物和环境，从而进行精确的导航和操作。
2.3 三维建模激光雷达可以生成高精度的三维点云数据，用于进行三维建模和虚拟现实应用。
激光雷达 报告
激光雷达概述激光雷达是一种利用激光技术进行测距和探测的装置。
它可以通过发射激光束，并测量激光束返回的时间来计算目标物体的距离。
因为激光束是一束聚焦的光线，所以激光雷达具有较高的精度和分辨率。
本报告将介绍激光雷达的原理和应用。
原理激光雷达的工作原理是利用激光束在空气中传播的速度非常快，并且可以被反射回来。
激光雷达会发射一束激光光束，并通过接收器接收光束返回的信号。
通过测量激光束从发射到返回所需的时间，我们可以计算目标物体与激光雷达之间的距离。
步骤1.发射激光束：激光雷达通过激光发射器发射一束激光光束。
2.接收返回信号：激光束会在与目标物体相交时被反射回来，并被激光雷达的接收器接收。
3.计算时间：激光雷达会记录激光束从发射到返回所需的时间。
4.计算距离：根据光速和时间，激光雷达可以计算出目标物体与激光雷达之间的距离。
5.多点扫描：为了获取目标物体的形状和位置信息，激光雷达可以进行多点扫描，通过在不同方向上发射激光束并接收返回信号，来获取目标物体的三维坐标。
应用激光雷达在许多领域都有广泛的应用：1.自动驾驶汽车：激光雷达在自动驾驶汽车中起着至关重要的作用。
它可以帮助汽车感知周围环境，包括其他车辆、行人、路标等，从而辅助自动驾驶系统做出正确的决策。
2.机器人导航：激光雷达可以用于机器人导航和定位。
通过扫描周围环境，机器人可以获取周围物体的位置和形状信息，并根据这些信息进行路径规划和避障。
3.三维建模：激光雷达可以用于三维建模和测量。
通过多点扫描，激光雷达可以获取目标物体的三维坐标，从而实现对目标物体的精确测量和建模。
4.环境监测：激光雷达可以用于环境监测和勘测。
它可以帮助科学家和工程师测量地形、建筑物、森林等的形状和高度信息，从而为环境保护和城市规划提供数据支持。
结论激光雷达是一种广泛应用于测距和探测的技术装置。
它通过测量激光束的发射和返回时间来计算目标物体的距离，具有高精度和高分辨率。
激光雷达在自动驾驶汽车、机器人导航、三维建模和环境监测等领域都发挥着重要作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (1)1雷达与激光雷达系统 (2)2激光雷达测距方程研究 (3)2.1测距方程公式 (3)2.2发射器特性 (4)2.3大气传输 (5)2.4激光目标截面 (5)2.5接收器特性 (6)2.6噪声中信号探测 (6)3伪随机m序列在激光测距雷达中的应用 (7)3.1测距原理 (7)3.2 m序列相关积累增益 (8)3.3 m序列测距精度 (8)4脉冲激光测距机测距误差的理论分析 (9)4.1脉冲激光测距机原理 (9)4.2 测距误差简要分析 (10)5激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用 (10)6结束语 (11)致谢 (12)参考文献 (12)激光雷达测距原理与其应用摘要:本文简单介绍激光雷达系统组成，激光雷达系统与普通雷达系统性能的对比，着重阐述激光雷达测距方程的研究。
针对激光远程测距中的微弱信号检测，介绍一种基于m序列的激光测距方法，给出了基于高速数字信号处理器的激光测距雷达数字信号处理系统的实现方案，并理论分析了脉冲激光测距机的测距误差。
了解并学习激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用。
关键词：激光雷达；发射器和接收器特性; 伪随机序列; 脉冲激光；测距误差Applications and Principles of laser radar ranging Student majoring in Optical Information Science and Technology Ren xiaonanTutor Shang lianjuAbstract:This paper briefly describes the composition of laser radar systems, laser radar system and radar system performance comparison of normal, focusing on the laser radar range equation. Laser Ranging for remote signal detection, presents a introduction of a sequence based on laser ranging method m, gives the high-speed digital signal processor-based laser ranging radar digital signal processing system implementations, and theoretical analysis of the pulse Laser rangefinder range error.We understand and learn application of Laser radar in the mobile robot and other aspects.Key words：Laser radar; Transmitter and receiver characteristics；Pseudo-random sequence；Pulsed laser；Ranging error.引言：激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物，激光具有亮度高、单色性好、射束窄等优点,成为光雷达的理想光源,因而它是目前激光应用主要的研究领域之一。
激光雷达是一项正在迅速发展的高新技术，激光雷达技术从最简单的激光测距技术开始，逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术，使激光雷达成为一类具有多种功能的系统。
利用激光作为遥感设备可追溯到30多年以前，从20世纪60年代到70年代，人们进行了多项试验，结果都显示了利用激光进行遥感的巨大潜力，其中包括激光测月和卫星激光测距。
激光雷达测量技术是一门新兴技术，在地球科学和行星科学领域有着广泛的应用.LiDAR(LightLaser Detection and Ranging)是激光探测及测距系统的简称，通常指机载对地激光测距技术，对地激光测距的主要目标是获取地质、地形、地貌以及土地利用状况等地表信息。
相对于其他遥感技术，LIDAR的相关研究是一个非常新的领域，不论是在提高LIDAR数据精度及质量方面还是在丰富LIDAR数据应用技术方面的研究都相当活跃。
随着LIDAR传感器的不断进步，地表采点密度的逐步提高，单束激光可收回波数目的增多，LIDAR数据将提供更为丰富的地表和地物信息。
激光测距可分为星载(卫星搭载)、机载(飞机搭载)、车载(汽车搭载)以及定位(定点测量)四大类，目前激光测距仪已投入使用,激光雷达正处在试验阶段,某些激光雷达已付诸实用.本文对激光雷达的测距原理、发射器和接收器特性、束宽、大气传输以及目标截面、外差效率进行分析, 提出基于伪随机序列的激光测距技术 ,可将激光雷达的峰值发射功率降到几十毫瓦，并着重研究为消除激光测距雷达固有的测距周期性问题而对距离加偏置值、为降低坐标变换误差而对距离进行校正等问题.1雷达与激光雷达系统雷达概念形成于20世纪初，是英文radar的音译，为Radio Detection And Ranging的缩写，意为无线电检测和测距的电子设备，发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。
各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器。
还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。
雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似，它的信息载体是无线电波即电磁波，传播的速度是光速C，其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等)。
测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成目标的精确距离。
雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力。
因此，它不仅成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究（天体研究、大气物理等)。
LiDAR(Light Detection and Ranging)，是激光探测及测距系统的简称。
激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。
用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动遥感设备。
激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式，由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。
发射系统是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。
激光雷达是工作于光波段的新型雷达系统，目前,激光雷达可以采用0.53μm、0.63μm、0.8～ 0.9μm、1.06μm、1.54μm、2μm 和10.6μm等7个波长段,它与微波和毫米波雷达相比, 具有以下独特优势(1) 工作频率高、波长短;(2) 距离、速度和角位置测量精度高;(3) 体积小、重量轻、机动灵活, 利于机载和航天器载。
“激光雷达系统将激光用于回波测距、定向，并通过位置、径向速度及物体反射特性识别目标，体现了特殊的发射、扫描、接收和信号处理技术，激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物。
激光雷达之所以受到关注，是因为其具有一系列独特的优点：具有极高的角分辨率、具有极高的距离分辨率、速度分辨率高、测速范围广、能获得目标的多种图像、抗干扰能力强、比微波雷达的体积和重量小等。
但是，激光雷达的技术难度很高，至今尚未成熟，而且在恶劣天气时性能下降，使其应用受到一定的限制。
相对于其他遥感技术，LIDAR的相关研究是一个非常新的领域，不论是在提高LIDAR数据精度及质量方面还是在丰富LIDAR数据应用技术方面的研究都相当活跃。
与遥感影像技术不同的是，LIDAR系统可以迅速地获取地表及地表上相应地物(树木、建筑、地表等)的三维地理坐标信息，它的三维特性符合当今数字地球的主流研究需求，随着LIDAR 传感器的不断进步，地表采点密度的逐步提高，单束激光可收回波数目的增多，LIDAR 数据将提供更为丰富的地表和地物信息。
对LIDAR 所采集到的地表三维点集进行过滤、插值、分类、分割等处理，可获取各类高精度的三维数字地面模型，还可对地表地物进行分类识别并实现地表地物如树木、建筑等的三维数字重构，乃至绘制三维森林、三维城市模型，构建虚拟现实。
激光具有亮度高、单色性好、射束窄等优点，激光本身具有非常精确的测距能力，其测距精度可达几个厘米，而LIDAR 系统的精确度除了激光本身因素，还取决于激光、GPS 及惯性测量单元(IMU )三者同步等内在因素。
激光雷达工作原理与常规雷达大体相同。
图 1示典型单基地外差或相干探测的激光雷达框图。
从图看出, 激光雷达的制作工艺相当复杂。
它是把待发激光先送入发/收(T/ R )转换开关并用同一窗口发射, 发/ 收和瞄准光路平行对目标扫描; 从目标返回的光信号由扫描光学系统和光束扩展器接收, 这两部分组成光接收器; T/R 转换开关将接收到的光信号送入混频器与本振器的基准光信号混频, 再经成像光学系统聚焦在探测器上进行放大并转换成电信号; 然后经高通滤波器滤除背景和本振低频信号; 激光雷达所测目标距离和速度信息则由信号处理器提取。
双基地激光雷达则由分离的光束扩展器和扫描光学系统组成接收器, 省掉了T/ R 转换开关, 其它与单基地激光雷达完全相同。
2 激光雷达测距方程研究【1】【7】2.1测距方程公式单基地和双基地激光雷达测距方程的通用公式为：211r 2r 222124P ()()()44S A A KP T D T R R ηπηπφπ=∙Γ (1)式中: S P 为激光发射功率(W);K 为光束分布函数;1A T 为发射器到目标的大气透射率;1η为发射器光学系统效率;φ为束宽或发散度( rad);1R 为发射器到目标距离(m); Γ为目标激光截面(m ²);2A T 为目标到接收器大气透射率;2R 为目标到接收器距离(m);D 为接收窗口径(m);r η为接收器光学系统效率;r P 为接收功率(W)。