對于毫米波，想必大家早有所耳聞。此外，對于 5G 毫米波、毫米波雷達等關(guān)鍵詞，大家同樣耳熟能詳。但是，大家能準確區分毫米波雷達、激光雷達二者間的區別嗎？如果你不了解，可以從本篇毫米波雷達相關(guān)文章中找到答案哦。

一、什么是激光雷達
激光雷達，是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。其工作原理是向目標發(fā)射探測信號(激光束)，然后將接收到的從目標反射回來(lái)的信號(目標回波)與發(fā)射信號進(jìn)行比較，作適當處理后，就可獲得目標的有關(guān)信息，如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數，從而對飛機、導彈等目標進(jìn)行探測、跟蹤和識別。它由激光發(fā)射機、光學(xué)接收機、轉臺和信息處理系統等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去，光接收機再把從目標反射回來(lái)的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。

二、激光雷達構成原理
LIDAR 是一種集激光，全球定位系統(GPS)和慣性導航系統(INS)三種技術(shù)與一身的系統，用于獲得數據并生成精確的 DEM。這三種技術(shù)的結合，可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑。它又分為目前日臻成熟的用于獲得地面數字高程模型(DEM)的地形 LIDAR 系統和已經(jīng)成熟應用的用于獲得水下 DEM 的水文 LIDAR 系統，這兩種系統的共同特點(diǎn)都是利用激光進(jìn)行探測和測量，這也正是 LIDAR 一詞的英文原譯，即：LIght DetecTIon And Ranging - LIDAR。
激光本身具有非常精確的測距能力，其測距精度可達幾個(gè)厘米，而 LIDAR 系統的精確度除了激光本身因素，還取決于激光、GPS 及慣性測量單元(IMU)三者同步等內在因素。隨著(zhù)商用 GPS 及 IMU 的發(fā)展，通過(guò) LIDAR 從移動(dòng)平臺上(如在飛機上)獲得高精度的數據已經(jīng)成為可能并被廣泛應用。

LIDAR 系統包括一個(gè)單束窄帶激光器和一個(gè)接收系統。激光器產(chǎn)生并發(fā)射一束光脈沖，打在物體上并反射回來(lái)，最終被接收器所接收。接收器準確地測量光脈沖從發(fā)射到被反射回的傳播時(shí)間。因為光脈沖以光速傳播，所以接收器總會(huì )在下一個(gè)脈沖發(fā)出之前收到前一個(gè)被反射回的脈沖。鑒于光速是已知的，傳播時(shí)間即可被轉換為對距離的測量。結合激光器的高度，激光掃描角度，從 GPS 得到的激光器的位置和從 INS 得到的激光發(fā)射方向，就可以準確地計算出每一個(gè)地面光斑的坐標 X，Y，Z。激光束發(fā)射的頻率可以從每秒幾個(gè)脈沖到每秒幾萬(wàn)個(gè)脈沖。舉例而言，一個(gè)頻率為每秒一萬(wàn)次脈沖的系統，接收器將會(huì )在一分鐘內記錄六十萬(wàn)個(gè)點(diǎn)。一般而言，LIDAR 系統的地面光斑間距在 2-4m 不等。
激光雷達的工作原理與雷達非常相近，以激光作為信號源，由激光器發(fā)射出的脈沖激光，打到地面的樹(shù)木、道路、橋梁和建筑物上，引起散射，一部分光波會(huì )反射到激光雷達的接收器上，根據激光測距原理計算，就得到從激光雷達到目標點(diǎn)的距離，脈沖激光不斷地掃描目標物，就可以得到目標物上全部目標點(diǎn)的數據，用此數據進(jìn)行成像處理后，就可得到精確的三維立體圖像。
激光雷達最基本的工作原理與無(wú)線(xiàn)電雷達沒(méi)有區別，即由雷達發(fā)射系統發(fā)送一個(gè)信號，經(jīng)目標反射后被接收系統收集，通過(guò)測量反射光的運行時(shí)間而確定目標的距離。至于目標的徑向速度，可以由反射光的多普勒頻移來(lái)確定，也可以測量?jì)蓚�(gè)或多個(gè)距離，并計算其變化率而求得速度，這是、也是直接探測型雷達的基本工作原理。

三、激光雷達特點(diǎn)
精度高，穩定性強。
但是激光雷達通過(guò)發(fā)射光束進(jìn)行探測因此探測范圍窄，光束受遮擋后就無(wú)法正常使用，因此在雨雪霧霾天，沙塵暴等惡劣天氣不能開(kāi)啟，受環(huán)境影響大。并且沒(méi)有穿透能力，探頭必須完全外露才能達到探測效果，對于安裝車(chē)輛來(lái)說(shuō)影響車(chē)輛外形美觀(guān)。因此，激光雷達防撞器在使用過(guò)程中局限性較大。

四、什么是毫米波雷達
首先我們要明白啥是毫米波，毫米波實(shí)質(zhì)上就是電磁波。毫米波的頻段比較特殊，其頻率高于無(wú)線(xiàn)電，低于可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)，頻率大致范圍是 10GHz—200GHz。這是一個(gè)非常適合車(chē)載領(lǐng)域的頻段。目前，比較常見(jiàn)的車(chē)載領(lǐng)域的毫米波雷達頻段有三類(lèi)。
1、24—24.25GHz 這，目前大量應用于汽車(chē)的盲點(diǎn)監測、變道輔助。雷達安裝在車(chē)輛的后保險杠內，用于監測車(chē)輛后方兩側的車(chē)道是否有車(chē)、可否進(jìn)行變道。這個(gè)頻段也有其缺點(diǎn)，首先是頻率比較低，另外就是帶寬(Bandwidth)比較窄，只有 250MHz。
2、77GHz，這個(gè)頻段的頻率比較高，國際上允許的帶寬高達 800MHz。據介紹，這個(gè)頻段的雷達性能要好于 24GHz 的雷達，所以主要用來(lái)裝配在車(chē)輛的前保險杠上，探測與前車(chē)的距離以及前車(chē)的速度，實(shí)現的主要是緊急制動(dòng)、自動(dòng)跟車(chē)等主動(dòng)安全領(lǐng)域的功能。
3、79GHz—81GHz，這個(gè)頻段最大的特點(diǎn)就是其帶寬非常寬，要比 77GHz 的高出 3 倍以上，這也使其具備非常高的分辨率，可以達到 5cm。
原理：振蕩器會(huì )產(chǎn)生一個(gè)頻率隨時(shí)間逐漸增加的信號，這個(gè)信號遇到障礙物之后，會(huì )反彈回來(lái)，其時(shí)延是 2 倍距離 / 光速。返回來(lái)的波形和發(fā)出的波形之間有個(gè)頻率差，這個(gè)頻率差和時(shí)延是呈線(xiàn)性關(guān)系的：物體越遠，返回的波收到的時(shí)間就越晚，那么它跟入射波的頻率差值就越大。
將這兩個(gè)頻率做一個(gè)減法，就可以得到二者頻率的差頻(差拍頻率)，通過(guò)判斷差拍頻率的高低就可以判斷障礙物的距離。
根據國內產(chǎn)業(yè)機構調查，國內 2014 年汽車(chē)毫米波雷達銷(xiāo)量約為 120 萬(wàn)顆，2015 年約為 180 萬(wàn)顆。主要應用為盲點(diǎn)檢測和后方車(chē)輛提醒的中短距雷達(24Ghz)，每車(chē)需要兩顆。

五、毫米波雷達特點(diǎn)

精準度高，抗干擾能力強 探測距離遠 ，呈廣角探測 ，探測范圍廣，作用時(shí)速可達到 120 碼以上，全天候工作，雨雪霧霾沙塵暴等惡劣天氣，均能開(kāi)啟正常使用。穿透能力強，安裝也可以完全隱蔽，不影響車(chē)輛整體外觀(guān)。因此毫米波雷達技術(shù)更適用于汽車(chē)防撞領(lǐng)域。

六、激光雷達和毫米波雷達區別
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)激光雷達主要是通過(guò)發(fā)射激光束來(lái)探測周遭環(huán)境，車(chē)載激光雷達普遍采用多個(gè)激光發(fā)射器和接收器，建立三維點(diǎn)云圖，從而達到實(shí)時(shí)環(huán)境感知的目的。
激光雷達的優(yōu)勢在于其探測范圍更廣，探測精度更高。但是，激光雷達的缺點(diǎn)也很明顯：在雨雪霧等極端天氣下性能較差;采集的數據量過(guò)大;十分昂貴。
技術(shù)上來(lái)講，目前傳統激光雷達技術(shù)已經(jīng)很成熟，而固態(tài)激光雷達和混合固態(tài)激光雷達尚處于起步階段，因此各企業(yè)當前在自動(dòng)駕駛汽車(chē)使用的激光雷達，多以機械式激光雷達為主。
而從整個(gè)激光雷達行業(yè)來(lái)看，高精度車(chē)載激光雷達產(chǎn)品生產(chǎn)商主要集中在國外，如美國的 Velodyne、Quanegy，德國的 IBEO，國內近幾年也開(kāi)始出現一些專(zhuān)注于車(chē)載激光雷達的企業(yè)，以及一些從其他領(lǐng)域轉行而來(lái)的激光雷達企業(yè)，因看中自動(dòng)駕駛汽車(chē)廣闊發(fā)展前景，紛紛投身車(chē)載激光雷達產(chǎn)品的研發(fā)，目前來(lái)看成果顯著(zhù)。
所謂的毫米波雷達，就是指工作頻段在毫米波頻段的雷達，測距原理跟一般雷達一樣，也就是把無(wú)線(xiàn)電波(雷達波)發(fā)出去，然后接收回波，根據收發(fā)之間的時(shí)間差測得目標的位置數據。毫米波雷達就是這個(gè)無(wú)線(xiàn)電波的頻率是毫米波頻段。
毫米波雷達從上世紀起就已在高檔汽車(chē)中使用，技術(shù)相對成熟。毫米波的波長(cháng)介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優(yōu)點(diǎn)，且其引導頭具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點(diǎn)。此外，毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強，相比于激光雷達是一大優(yōu)勢。
毫米波雷達的缺點(diǎn)也十分直觀(guān)，探測距離受到頻段損耗的直接制約(想要探測的遠，就必須使用高頻段雷達)，也無(wú)法感知行人，并且對周邊所有障礙物無(wú)法進(jìn)行精準的建模。
以上便是此次小編帶來(lái)的“毫米波”相關(guān)內容，通過(guò)本文，希望大家對毫米波雷達、激光雷達二者之間的區別具備一定的認知。