激光雷達產業鏈拓撲圖

在三維建筑模型中的應用

三維建筑模型是“數字城市”發展的重要基礎信息之一，而激光雷達技術可以快速完成三維空間數據采集，應用前景廣闊。
搭載機載激光雷達系統通過無人機飛行可以快速完成地面三維空間地理信息的采集，經過處理便可得到具有坐標信息的影像數據，再利用激光進行三維建筑建模技術形成了三維地形模型。最后，為了表達真實的城市面貌對三維建筑模型進行紋理貼圖，通過手動粘貼和紋理映射兩種兩種方法最終達到了反映城市現狀的目的。 

在大氣環境監測中的應用

利用激光雷達可以探測氣溶膠、云粒子的分布、大氣成分和風場的垂直廓線，對主要污染源可以進行有效監控。當激光雷達發出的激光與這些漂浮粒子發生作用時會發生散射，而且入射光波長與漂浮粒子的尺度為同一數量級，散射系數與波長的一次方成反比，米氏散射激光雷達依據這一性質對氣溶膠濃度、空間分布及能見度的測定，完成對大氣污染物分布的觀測。

大氣探測成像圖

在油氣資源勘察中的應用

在油氣藏上方的近地表處，存在許多可用現有遙感手段捕捉到的烴類物質微滲漏異常信息，而且也存在著因油氣壓造成的烴類氣體擴散異常現象。利用遙感直接探測油氣藏上方的烴類氣體異常，是一種直接而快捷的油氣勘查方法，所采用的遙感技術，是目前己用于大氣監測、氣體化學分析等方面的激光雷達技術。由于激光雷達是激光技術與雷達技術相結合的產物，有著許多獨特的特性，并隨著這項技術的理論研究逐步深入和應用技術逐漸成熟和提高，將其用于油氣直接勘查已成為可能。可以預言，激光遙感的時代不久將到來。

在進行氣象研究中的應用

基于電磁能量會從目標反射回來的檢測原理，激光雷達成為氣象研究的一種非常重要的儀器。斯坦福研究所開發的第一個比較原始的儀器設計清楚地表明了激光雷達的應用，如通過雨水或底層的云的結構探測云和霧層的位置，上升限度的高度。激光雷達回波可以清楚的從低海拔地區觀察到一個清晰的連續氣溶膠層，而這對于肉眼來說是不可見。SRI Mark III的激光雷達，對稀薄的卷云的檢測展示了一個更高的水平。它表明一個很高的峰值功率可以穿透云層，同時形成反射。利用這種現象在不同海波高度觀察時就可以證明幾個不同層的卷云的存在。 

城市大氣污染監測

在自動泊車技術中的應用

由于城市擁擠、泊車位緊張，輔助駕駛系統發展迅速，自動泊車系統能輔助駕駛員進行泊車，減輕駕駛員操作強度，提高泊車的安全性，具有重要的研究意義。自動泊車系統一般在汽車前后四周安裝感應器，這些感應器既可以充當發送器，也可以充當接收器。它們會發送激光信號，當信號碰到車身周邊的障礙物時會反射回來。然后，車載計算機會利用其接收信號所需時間確定障礙物的位置。

目前的泊車系統多采用超聲測距儀作為車位檢測的傳感器，精度有限，且不能用于垂直泊車。以智能車為平臺，設計并實現了基于激光雷達的自動泊車系統，改進了泊車方法，可以安全順利的完成常見的路邊平行泊車及垂直泊車入庫任務。

在ACC主動巡航技術中的應用

汽車在行駛過程中，駕駛員可設定預期車速，系統基于激光雷達的車輛跟蹤與識別算法結合車輛矩形投影及速度特征識別車輛，得到前車的確切位置，如果發現前車減速或監測到新目標，系統就會發送執行信號給發動機或制動系統來降低車速，使車輛和前車保持一個安全的行駛距離。當前方道路沒車時又會加速恢復到設定的車速，雷達系統會自動監測下一個目標。主動巡航控制系統代替司機控制車速，避免了頻繁地取消和設定巡航控制，使巡航系統適合于更多的路況，為駕駛者提供了一種更輕松的駕駛方式。

主動巡航系統可自動變道超車

在汽車自動剎車技術中的應用

高致死率的汽車交通事故推動了自動緊急制動系統發展。自動緊急制動系統的監測系統由一個嵌入格柵的雷達、一個安裝于車內后視鏡前端的攝像頭及一個中央控制器組成。雷達監測汽車前方的物體和距離，而攝像頭探測物體類型。高清攝像頭監測行人和自行車運動軌跡。中央控制控制器監測全局信息并分析交通狀況。當出現狀況時發出警示信號提醒司機，若司機未能及時做出反應，系統也將強制控制車輛制動。

在無人自駕技術中的應用

無人自駕汽車時代已經來臨。“環境感知+導航定位”造就激光雷達的核心地位。其名為“激光雷達系統”在車頂安裝四個可旋轉激光雷達傳感器，持續向四周發射微弱激光束，從而實時勾勒出汽車周圍360度3D街景，同時結合360攝像頭以幫助汽車觀察周圍環境，系統將收集到的信息進行分析，區分恒定不變的固體（車道分隔，出口坡道，公園長椅等）以及不斷移動的物體（受驚的小鹿，行人，迎面而來的車輛等），并將所有的數據都匯總在一起，再根據密歇根大學開發的算法判斷周圍環境，從而做出相應的反應。

激光雷達技術應用于無人駕駛汽車

在車模快速成型技術中的應用

激光雷達掃描系統的快速成型技術主要應用于樣件汽車模型的制作和模具的開發,這項技術能夠較大的縮短新產品的開發周期，降低了開發的成本,，并且能夠使新產品的市場競爭力得到了提高。還能夠應用在汽車的零部件上，多用于分析和檢驗加工的工藝性能、裝配性能、相關的工裝模具以及測試運動特性、風洞實驗和表達有限元分析結果的實體等。利用激光雷達的非接觸式測量、高精度、檢測速度快等特點，在汽車車身的三維檢測和開發設計過程中,激光雷達得到了廣泛的應用。利用激光雷達測量得到車身的點云數據,對車身進行逆向設計,將點云數據進行預處理，然后進行曲線、曲面、實體模型的重構，最終實現車身模型重現的目的。

車模快速成型

在智能交通信號控制中的應用

在城市重要交通路口信號控制系統中集成一個地面三維激光掃描系統，通過激光掃描儀對一定距離的道路進行連續掃描，獲得這段道路上實時、動態的車流量點云數據，通過數據處理獲得車流量等參數，根據對東西向和南北向車流量大小的比較以及短暫車流量預測，從而自動調節東西向和南北向信號燈周期。

智能交通信號控制

在交通事故勘察中的應用

運用三維激光掃描儀對事故現場進行三維掃描，現場取證，掃描儀的數據能夠生成事故現場的高質量圖像和細節示意圖，便于后期提取調查和法庭審理。調查表明，用三維激光掃描儀采集事故現場數據平均每次減少90分鐘的道路封閉時間。

激光雷達技術有著這么廣闊的應用市場，致使國內眾多企業紛紛涉足其中。國內主要激光雷達廠商（如下表格）。

（數據來源：Laser Manufacture News）

安裝激光雷達的汽車

根據Laser Manufacture News最新報告顯示，得益于無人駕駛汽車市場規模的爆發，預計2020年全球激光雷達市場可“上”100億的市場規模。我們有理由相信，激光雷達一定會以高、大、上的姿態在我國“數字城市”、大氣環境監測檢測、油田勘探、城市智能交通、無人駕駛等領域發揮重要作用，特別是未來的無人駕駛汽車領域。

在《汽車產業中長期發展規劃》中提出：突破車用傳感器等先進汽車電子的產業鏈短板，培育具有國際競爭力的零部件供應商，著力推動智能網聯汽車關鍵零部件研發，重點支持傳感器等核心技術研發及產業化。

激光+雷達的“春天”來了。