3D激光雷达的空间建模

赵贵平

（中煤晋中能源化工有限责任公司 山西省太原市 030006）

1 多线激光雷达工作原理

随着智能化的时代到来，机器人等一些智能仪器与设备已经融入了我们的生活与工作当中，在一些复杂或危险的场所，我们开始寻求一种无人化的工作模式；而扫地机器人、服务机器人等在生活中的应用，也给人们带来了便利。与此同时，怎样做到精确的定位仪器设备是我们现在需要解决的难题。在已有的可实行定位方案中，通过激光雷达来构建地图同时基于构建的地图进行定位的方法逐渐成为了主流。激光雷达Lidar（Light Detection And Ranging）是将现代光学技术应用到遥感技术当中的产物，由于激光的本质是电磁波，具备高亮度性、高方向性以及高相干性等特点，所以激光雷达相较于传统的雷达技术，在角分辨率、距离分辨率、速度分辨率与测速范围等方面都具有一定的优势，并且还能抓取多种目标的图像数据以及不易受外界的干扰。激光雷达的信息可以通过观测的振幅、相位与偏振来搭建获取，因此激光雷达不仅能在测量距离的时候做到精确，还能在测量速度与跟踪目标时减少误差[1]。

通过激光雷达测量距离的方法可以大致的分为TOF测距法和三角测距法。

TOF测距方法简单的说就是通过速度和时间的乘积来求得距离，激光雷达通过激光发射器发射一个激光脉冲，与此同时，计时器记录下此时的时间为初始时间，当激光脉冲照射到目标物后进行反射……