激光雷达测距基本知识与其应用
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。
激光雷达测绘技术的基本原理和使用方法
激光雷达测绘技术的基本原理和使用方法近年来，随着科技的不断进步和应用需求的增加，激光雷达测绘技术逐渐成为测绘领域的重要工具。
它具备高精度、高效率和高准确性等优势，广泛应用于地理信息系统、交通规划、环境监测等领域。
本文将介绍激光雷达测绘技术的基本原理和使用方法，为读者带来全面的了解。
一、基本原理激光雷达测绘技术是利用激光束在目标表面反射后返回的时间差测量目标的位置和距离的一种技术。
它主要依靠光电探测器对激光脉冲的接收和时间测量来实现。
其基本原理可以分为以下几个步骤：1. 发射激光束：激光雷达通过激光器产生高能量、高频率的激光束，这束激光以非常高的速度向目标表面传播。
2. 接收反射信号：激光束照射到目标表面后，会被目标表面反射，并形成反射信号。
激光雷达通过接收器接收到这些反射信号。
3. 计量时间差：接收到反射信号后，激光雷达会记录下激光束从发射到接收的时间差。
通过这个时间差，可以计算出激光束与目标之间的距离。
4. 三维定位：通过连续发射和接收，激光雷达可以获取多个位置和距离的数据点，进而实现对目标的三维定位。
二、使用方法激光雷达测绘技术的使用方法主要包括设备准备、测量控制和数据处理三个步骤。
1. 设备准备：在使用激光雷达进行测绘之前，需要对设备进行准备工作。
首先要保证设备处于正常工作状态，包括激光器、接收器和控制系统等部分。
其次要根据具体的应用需求选择合适的设备型号和性能参数。
最后要根据实际情况选择合适的测量环境，确保没有干扰和误差。
2. 测量控制：在实际测绘过程中，需要进行测量控制来实现对目标的测量和定位。
首先要选择合适的扫描模式和扫描范围，确保测量的完整性和准确性。
然后要进行定位标定，确定基准点和坐标系，以便后续的数据处理和分析。
最后要根据实际情况对测量参数进行调整，以满足不同场景的测绘需求。
3. 数据处理：激光雷达测绘所得的原始数据通常是一组点云数据。
在进行数据处理时，需要对这些点云数据进行滤波和配准，以去除噪声和误差，并提高数据的一致性和准确性。
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。
激光雷达测距基本知识与其应用
激光雷达测距基本知识与其应⽤⽬录摘要 (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 rangingStudent 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。
激光雷达的基本原理和应用
激光雷达的基本原理和应用1. 激光雷达的基本原理激光雷达（Lidar）是一种利用激光束进行距离测量的技术。
它通过发射激光束并接收其回波，计算出目标物体与雷达的距离、方向和速度。
激光雷达的基本原理可归纳为以下几个步骤：•激光发射：激光雷达通过激光发射器产生一束短脉冲的激光光束。
•激光束传播：激光束在空气中以光速传播，并照射到目标物体上。
•激光回波接收：目标物体表面反射部分激光回到激光雷达上。
•回波信号检测：激光雷达接收器接收到回波信号，并将其转换为电信号。
•距离计算：通过测量激光束发射与回波到达时间之差，可以计算出目标物体与激光雷达的距离。
•方向计算：激光雷达通常使用旋转扫描方式，通过记录激光束发射时的角度和扫描到目标物体时的角度，可以计算出目标物体相对雷达的方向。
•速度计算：通过多次测量，记录目标物体在不同时间点的距离差，并计算其相对速度。
2. 激光雷达的应用激光雷达在许多领域都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用领域：2.1 自动驾驶汽车激光雷达在自动驾驶汽车中起到了重要的作用。
通过安装在汽车上的激光雷达，汽车可以实时获取周围环境的三维点云数据，从而实现对障碍物的感知和识别。
激光雷达可以提供高精度的距离和方向信息，帮助汽车判断前方的障碍物，并采取相应的行驶策略。
2.2 机器人导航与感知激光雷达也广泛应用于机器人导航与感知领域。
机器人利用激光雷达可以建立物体和环境的三维模型，实现对环境的感知和理解。
这对于机器人在未知环境中的导航和避障至关重要。
2.3 三维重建激光雷达的距离测量功能使其成为三维重建领域的重要工具。
通过激光雷达扫描物体表面，可以获取大量的三维点云数据，进而重建出物体的三维模型。
这在虚拟现实、建筑设计、文物保护等领域具有重要应用价值。
2.4 气象观测激光雷达也被广泛应用于气象观测领域。
通过激光雷达可以对大气中的云、雨滴、雪花等进行探测和测量，进而获取气象信息。
这对于天气预报、气候研究等有重要意义。
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。
激光雷达三角测距原理
激光雷达三角测距原理毫米波激光雷达三角测距原理一、什么是毫米波激光雷达三角测距原理？毫米波激光雷达三角测距原理是一种应用毫米波激光技术，通过三角测距方式来测量物体间的距离和位置信息的测距技术。
它可以定位物体精确到几毫米，用来测量物体的位置和距离，通常应用于陆地、空间和深海等领域。
二、毫米波激光雷达三角测距原理原理介绍：1、基本原理：毫米波激光雷达三角测距原理基于三角测距法，即三点确定一个物体的方法。
原理如下：发出一束激光信号，从一个固定的发射点P1发出，经过一定的弹道后射入物体上，照射出的反射光束接收器可以接收到反射光，并记录接收时的时间和强度；再用另一个接收点P2进行同样的操作，以此类推。
三个接收点的时间和反射强度，即可确定这个物体的距离。
2、工作原理：激光雷达原理很简单，它是用一个激光发射器（发射口）发出一束激光光束，激光光束穿透物体后会发生反射，然后由一个接收器（接收口）接收到反射的光束，再用一定的方程可以计算出物体与接收机之间的距离。
毫米波激光雷达三角测距原理应用了三角测距原理，即通过三个激光接收点（将激光反射来的光束收集在接收器上，可以接收到反射光），以及记录到反射光束接收时间与强度，能够确切定位到发射接收器与物体之间的距离，用来测量物体的位置和距离，通常应用于陆地、空间和深海等领域。
三、毫米波激光雷达三角测距原理的优点：1、准确性高：毫米波激光雷达三角测距原理能够精确测量物体的距离；2、灵活性强：发射端口、接收端口可随意设置，可以实现多种不同的测距模式；3、测量距离远：激光可以穿过气体、雾霾和其他物质，可以实现远距离测距；4、快速精准：可以快速准确测量物体的位置，有利于改进测量精度和效率；5、耐受高温：激光雷达的发射和接收器都耐高温，一定程度上可以克服环境温度变化对测距的影响。
四、毫米波激光雷达三角测距原理的应用：毫米波激光雷达三角测距原理主要应用在构建视觉巡线、路径规划、回避行为等实现自动导航、跟踪抓取、安全停止等功能，还可以应用在消防、机器人抓取、机器物料用夹具、物体检测等领域。
激光雷达在测距测速中的应用
激光雷达在测距测速中的应用激光雷达是一种常见的传感器技术，广泛应用于测距测速的领域。
通过利用激光束的特性，激光雷达可以高精度地测量目标物体与传感器之间的距离，并且能够准确地获取目标物体的速度信息。
在这篇文章中，我们将探讨激光雷达在测距测速中的应用。
激光雷达作为一种非接触式测量技术，具有高精度和高可靠性的特点。
在无人驾驶汽车、机器人导航、智能交通等领域，激光雷达被广泛应用于目标检测和避障。
激光雷达可以通过扫描周围环境，测量出物体与雷达的距离，从而实现自动驾驶车辆的障碍物识别和避障功能。
同时，激光雷达还可以通过测量目标物体的速度，实现智能交通中的车辆追踪和速度监控。
在工业生产中，激光雷达除了可以应用于测距测速外，还可以用于精确测量物体的尺寸和形状。
通过对物体表面进行扫描，激光雷达可以获取物体的三维坐标信息，从而实现对物体形状的重建。
利用激光雷达技术，工业生产中的测量和质量控制可以更加准确和高效。
此外，激光雷达还在地质勘探、环境监测和气象预测等领域发挥着重要作用。
例如，在地震预测中，激光雷达可以测量地壳的运动速度，帮助科学家预测地震的发生概率和可能的影响范围。
在空气质量监测中，激光雷达可以测量大气中的微粒浓度和运动速度，从而提供准确的气象数据，为环境保护和预防自然灾害提供依据。
虽然激光雷达在测距测速中具有许多优势，但是也存在一些挑战和限制。
首先，激光雷达的价格相对较高，限制了它在某些领域的应用。
其次，激光雷达对环境有一定的要求，例如在强日光下的性能可能会受到影响。
同时，激光雷达还需要进行定期的维护和校准，否则可能会影响其测量精度和稳定性。
综上所述，激光雷达作为一种高精度和可靠性的测量技术，广泛应用于测距测速的领域。
无人驾驶汽车、机器人导航、智能交通以及工业生产等领域都离不开激光雷达的支持。
虽然激光雷达存在一些限制，但随着技术的进步和成本的下降，激光雷达在未来将会有更广泛的应用前景。
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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 rangingStudent 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为目标激光图1典型外差或相干探测激光雷达组成框图截面(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)。