節(jié)能環(huán)保、新能源汽車、智能汽車成為我國(guó)汽車發(fā)展方向，智能汽車主要是發(fā)展自主式智能汽車和網(wǎng)聯(lián)式智能汽車。自主式智能汽車和網(wǎng)聯(lián)式智能汽車要實(shí)現(xiàn)上述功能只裝配普通微波雷達(dá)是不能實(shí)現(xiàn)的，要實(shí)現(xiàn)上述功能，激光雷達(dá)是自主式智能汽車和網(wǎng)聯(lián)式智能汽車電氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)中必不可少的元件。

激光雷達(dá)具有波束窄、體積小、非接觸測(cè)量等特點(diǎn)，可探測(cè)云霧、氣溶膠、空中風(fēng)場(chǎng)、空氣污染物、溫濕度變化等多種參數(shù)。它采用光頻段進(jìn)行探測(cè)，比毫米波高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)，探測(cè)精度比微波雷達(dá)更具優(yōu)勢(shì)。因此激光雷達(dá)在大氣探測(cè)、目標(biāo)捕獲等領(lǐng)域具有較廣泛的應(yīng)用前景。

目前能在智能汽車上使用的掃描式激光雷達(dá)有機(jī)械式旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)、微機(jī)電系統(tǒng)掃描式雷達(dá)和相控陣激光雷達(dá)。機(jī)械式旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)（發(fā)射、接收、共軸旋轉(zhuǎn)的激光雷達(dá)）是目前比較成熟的，已有無(wú)人駕駛概念汽車試用機(jī)械式旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)裝置?；谖C(jī)電系統(tǒng)的掃描式雷達(dá)目前屬于技術(shù)研究狀態(tài)，它的原理是通過(guò)微機(jī)電系統(tǒng)掃描鏡來(lái)改變光路。相控陣激光雷達(dá)是通過(guò)逐點(diǎn)掃描的方式，即通過(guò)多個(gè)小天線之間發(fā)射的激光的發(fā)射相位來(lái)改變光路而實(shí)現(xiàn)的。面陣式激光雷達(dá)發(fā)射的就是一個(gè)面陣的光，主要問(wèn)題在于探測(cè)距離較近。

在飛行時(shí)間ToFLiDAR中，激光發(fā)出持續(xù)時(shí)間為τ的光脈沖，在發(fā)射的瞬間激活計(jì)時(shí)電路內(nèi)部時(shí)鐘。從目標(biāo)反射的光脈沖到達(dá)光電探測(cè)器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種使時(shí)鐘失效的輸出電信號(hào)。這種電子測(cè)量往返ToFΔt可計(jì)算出目標(biāo)到反射點(diǎn)的距離R。若現(xiàn)實(shí)中激光和光電探測(cè)器位于同一位置，其距離R是由以下兩個(gè)因素影響：c為光在真空中的速度，n為傳播介質(zhì)的折射率（空氣中折射率接近1）。這兩個(gè)因素影響著距離分辨率ΔR：若激光點(diǎn)的直徑大于要解析的目標(biāo)大小，則測(cè)量Δt和脈沖的空間寬度w(w=cτ)的不確定性為δΔt。在典型汽車LiDAR系統(tǒng)中，激光產(chǎn)生的脈沖持續(xù)時(shí)間約為4ns，因此最小光束發(fā)散角是必需的。

對(duì)汽車激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，最關(guān)鍵的就是選擇光的波長(zhǎng)。目前最受歡迎的兩種波長(zhǎng)是905nm和1550nm，對(duì)于汽車LiDAR來(lái)說(shuō)，由于天氣條件和反射表面類型可能性眾多，這是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。在現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中，由于1550nm的吸水率比905nm的更強(qiáng)，其實(shí)905nm的光損失更少。

激光雷達(dá)相關(guān)技術(shù)算法在傳統(tǒng)關(guān)鍵模塊上仍需實(shí)現(xiàn)更好的輕量化、精確性、魯棒性以及通用化，語(yǔ)義地圖和深度學(xué)習(xí)的融入已成為趨勢(shì)，與其他能實(shí)現(xiàn)自主定位源的傳感器如深度相機(jī)、毫米波雷達(dá)等進(jìn)行多源融合亦是當(dāng)前研究熱點(diǎn)，激光雷達(dá)相關(guān)技術(shù)對(duì)無(wú)人平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自主智能化的發(fā)展必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。