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雷射雷达(一种机械设施)【一种机械设施 雷射雷达】雷射雷达，是以发射雷射束探测目标的位置、速度等特徵量的雷达系统 。其工作原理是向目标发射探测信号(雷射束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、飞弹等目标进行探测、跟蹤和识别 。它由雷射发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，雷射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 。
基本介绍中文名：雷射雷达
外文名：Laser Radar
用途：探测距离、方位、高度、速度等
定义LiDAR(Light Detection and Ranging)，是雷射探测及测距系统的简称，另外也称Laser Radar或LADAR(Laser Detection and Ranging) 。用雷射器作为发射光源，採用光电探测技术手段的主动遥感设备 。雷射雷达是雷射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雷射器，如二氧化碳雷射器、掺钕钇铝石榴石雷射器、半导体雷射器及波长可调谐的固体雷射器以及光学扩束单元等组成；接收系统採用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极体、雪崩光电二极体、红外和可见光多元探测器件等组合 。雷射雷达採用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法按照探测的原理不同可以分为米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射、萤光、都卜勒等雷射雷达 。
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雷射雷达构成与原理LIDAR是一种集雷射，全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统，用于获得数据并生成精确的DEM 。这三种技术的结合，可以高度準确地定位雷射束打在物体上的光斑 。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟套用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统，这两种系统的共同特点都是利用雷射进行探测和测量，这也正是LIDAR一词的英文原译，即：LIght Detection And Ranging - LIDAR 。雷射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系统的精确度除了雷射本身因素，还取决于雷射、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素 。随着商用GPS及IMU的发展，通过LIDAR从移动平台上（如在飞机上）获得高精度的数据已经成为可能并被广泛套用 。LIDAR系统包括一个单束窄带雷射器和一个接收系统 。雷射器产生并发射一束光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被接收器所接收 。接收器準确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间 。因为光脉冲以光速传播，所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲 。鑒于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量 。结合雷射器的高度，雷射扫描角度，从GPS得到的雷射器的位置和从INS得到的雷射发射方向，就可以準确地计算出每一个地面光斑的坐标X，Y，Z 。雷射束髮射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲 。举例而言，一个频率为每秒一万次脉冲的系统，接收器将会在一分钟内记录六十万个点 。一般而言，LIDAR系统的地面光斑间距在2-4m不等 。雷射雷达的工作原理与雷达非常相近，以雷射作为信号源，由雷射器发射出的脉冲雷射，打到地面的树木、道路、桥樑和建筑物上，引起散射，一部分光波会反射到雷射雷达的接收器上，根据雷射测距原理计算，就得到从雷射雷达到目标点的距离，脉冲雷射不断地扫描目标物，就可以得到目标物上全部目标点的数据，用此数据进行成像处理后，就可得到精确的三维立体图像 。雷射雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统传送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离 。至于目标的径向速度，可以由反射光的都卜勒频移来确定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求得速度，这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理 。