什么是激光雷达？激光雷达可以为人类生活带来哪些影响？【科普篇】.doc

什么是激光雷达？激光雷达可以为人类生活带来哪些影响？【科普篇】什么是激光雷达可以为人类生活带来哪些影响？激光雷达将激光光学和大气光学有效结合，协调融合了传统雷达、光机电一体化和电算等前沿技术，对物理学的各大领域都有所涉及，是物理学的前沿应用技术之一。目前激光雷达家族庞大，分类标准也很多，可以按搭载激光器、功能用途、探测技术等标准进行不同的分类。由于激光雷达的分辨率和灵敏度高、抗观测背景的干扰性强，能够实现全天时观测，可以广泛应用在环境监测、地形测绘、高空探测、军事应用、民用汽车等领域。激光雷达方向性强、相干性高、单色性强，在气象领域发展迅速。可以用来侦测气溶胶、空中云雾、海洋和平流层风场、温室气体、温湿度变化等，提供精确的实时数据，为空中飞行提供保障，为气象研究、天气预报和大气模型建模提供数据依据，对全球气候变迁、碳循环的研究和预测提供引导。比如，探测可吸入颗粒物和云-气溶胶浓度，可用后向散射激光雷达；测量海洋风场、平流层风场的风切变、风速等信息，可用多普勒激光雷达，观测温室气体和污染气体的浓度和分布，可用差分吸收雷达。在海洋探测方面，激光雷达的机载、船载平台以及水下平台，可以探测浅海以及海中的海浪动向、油污污染、油气储备等等。一般的激光水深测量器常用于对浅海、难以航行水域、复杂岛礁地区进行探测。例如，空载的海洋激光雷达能够实现快速扫描，反馈分析后获得详细的浅海地貌，相比声纳测量技术，测量效率和测量质量都远远提高。利用激光雷达脉冲波的穿透性，可以对森林领域进行探索。通过分析脉冲波的回波波形数据，可以得到森林地形的三维结构，测算林木高度、冠层结构等重要参数，估算森林生物数量，还可以发觉地下墓冢、建筑物等等，为其他林业研究、考古研究提供基础数据。激光雷达方向性强、角分辨高、工作波短，能对距离、速度、角度等参量完成精确测量，且空间无大气衰减和散射，激光雷达的体积轻、重量小、能耗低，其在空间领域也得到了发展。近十年来，激光雷达已在星体激光测度仪、航天器对接和着陆导航、飞行器成像等空间领域、航空器领域广泛应用。涉及军事领域，激光雷达可用于战场监察、情报收集、障碍躲避、敌向探测、武器导航、精准打击等。比如，利用激光雷达的深水探测技术对潜艇、水雷等水下目标进行扫描、侦察。激光雷达在军事领域，不论是微观的单兵定位，还是宏观的战场监控，都有其用武之地。在汽车应用发面，激光雷达不仅精度高、可见范围远，也不怕雾雨天，自然成为无人驾驶汽车的靠谱之选。一般汽车选用的观测工具为摄像头或普通雷达（无线电雷达），摄像头的精度高、可见范围远，但是害怕雾雨天；普通雷达不怕雾雨天，但是精度低、可见范围短。而激光雷达正综合了二者的优点，可以在驾驶过程中360°无死角的扫描周围环境。