激光雷达（Laser Radar）是一种发射激光束以检测目标位置和速度的雷达系统。它的工作原理是向目标发出探测信号（激光束），然后将接收到的目标反射回来的信号（目标回波）与发射的信号进行比较，经过适当的处理，就可以得到目标的相关信息，如目标距离、方位角、高度、速度、姿态、均匀形状等参数，以检测、跟踪和识别飞机、导弹等目标。它由激光发射器、光接收器、转盘和信息处理系统组成。激光将电脉冲转换为光脉冲并发射出去。然后，光接收器将从目标反射的光脉冲恢复为电脉冲，并将它们发送到显示器。

LiDAR是一个集成了激光、全球定位系统和惯性导航系统三种技术的系统，用于获取数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合可以高精度定位激光束击中物体的光斑。进一步分为日益成熟的获取地面数字高程模型的地形激光雷达系统和获取水下DEM的成熟水文激光雷达系统。这两个系统的共同特点是使用激光进行检测和测量。这也是LiDAR这个词的英文原译，即：LIght Detection And Ranging，缩写为LiDAR。

激光器本身具有非常精确的测距能力，其测距精度可以达到几厘米。除了激光器本身，激光雷达系统的精度还取决于激光器的同步、GPS和惯性测量单元（IMU）等内部因素。 .随着商用 GPS 和 IMU 的发展，通过激光雷达从移动平台（如飞机上）获取高精度数据已成为可能并得到广泛应用。

激光雷达系统包括单光束窄带激光器和接收系统。激光产生并发射光脉冲，撞击物体并反射回来，最后被接收器接收。接收器准确测量光脉冲从发射到反射的传播时间。由于光脉冲以光速传播，接收器总是在下一个脉冲之前接收到反射脉冲。鉴于光速是已知的，旅行时间可以转换为距离的度量。结合激光高度、激光扫描角度、GPS获得的激光位置和INS获得的激光发射方向，可以精确计算出每个地点的坐标X、Y、Z。激光束发射的频率范围可以从每秒几个脉冲到每秒数万个脉冲。例如，频率为每秒 10,000 个脉冲的系统，接收器将在一分钟内记录 600,000 个点。一般来说，激光雷达系统的地点间距在2-4m之间。 [3]

激光雷达的工作原理与雷达非常相似。以激光为信号源，激光发射的脉冲激光击中地面上的树木、道路、桥梁和建筑物，引起散射，部分光波将被反射到激光雷达的接收端。在设备上，根据激光测距原理，得到激光雷达到目标点的距离。脉冲激光连续扫描目标物体，获取目标物体上所有目标点的数据。对这些数据进行成像处理后，可以获得准确的三维图像。

激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达相同，即由雷达发射系统发出信号，经目标反射后由接收系统收集，确定目标的距离通过测量反射光的运行时间。至于目标的径向速度，可以通过反射光的多普勒频移来确定，也可以通过测量两个或多个距离并计算变化率来获得速度。这是并且也是直接探测雷达的基本原理。工作准则

激光雷达的优势

与普通微波雷达相比，由于使用的是激光束，激光雷达的工作频率远高于微波，因此带来了很多优势，主要是：