机载LiDAR的发展历史
机载激光雷达的应用现状及发展趋势
机载激光雷达的应用现状及发展趋势摘要：机载激光雷达是一种应用越来越广泛的对地观测系统，本文简要介绍了机载LIDAR系统及其测量原理，并重点综述了机载LIDAR的应用现状最后对其发展趋势进行了展望。
关键字：激光；激光器；激光技术；激光雷达一、机载LIDAR的技术原理机载激光雷达（Light Detection And Ranging，LIDAR）是将激光用于回波测距和定向，并通过位置、径向速度计物体反射特性等信息来识别目标。
它体现了特殊的发射、扫描、接收和信号处理技术。
机载激光雷达技术起源于传统的工程测量中的激光测距技术，是传统雷达技术与现代激光技术结合的产物，是遥感测量领域的一门新兴技术。
自20世纪60年代末世界第一部激光雷达诞生以来，机载激光雷达技术作为一种重要的航空遥感技术，已经被越来越多的学者所关注。
迄今为止，机载激光雷达的研究与应用均取得了相当大的进展，虽然机载激光雷达无法完全取代传统的航空摄影测量作业方式，但可以预见，在未来的航空遥感领域，机载激光雷达将成为主流之一。
进入90年代，机载激光雷达系统进入实用化阶段，并成为雷达遥感发展的重要方向之一。
机载LIDAR系统是一款高速度、高性能、长距离的航空测量设备，该系统由激光测高仪、GPS定位装置、IMU（惯性制导仪）和高分辨率数码照相机组成，实习对目标的同步测量。
测量数据通过特定方程解算处理，生成高密度激光点云数值，为地形信息的提取提供精确的数据源。
其应用已超出传统测量，遥感，以及近景测量所覆盖的范围，成为一种独特的数据获取方式。
与普通光波相比，激光具有方向性好、单色性好、相干性好等特点，不易受大气环境和太阳光线的影响。
使用激光进行距离测量可大大提高了数据采集的可靠性抗干扰能力。
当来自激光器的激光射到一个物体的表面时，只要不存在方向反射，总会有一部分光会反射回去，成为回波信号，被系统的接收器所接收，当仪器计算出光由激光器射出返回到接收器的时间为2t后，那么，激光器到反射物体的距离d=光速c×t\2 。
LIDAR技术的发展及应用
１ Ｌ Ｊ Ｄ Ａ Ｒ 技术简介
Ｌ Ｉ Ｄ Ａ Ｒ 技 术 是 近 二十 年 来 摄 影 测 量与 遥 感 领域 具有 革 命 性 的 成 就 之 一 。随着 空 间数 据 应 用领 域 的不 断扩 大 ，对 获 取 准确 可 靠 空 间数据 的要求 也 越来 越 高 。传 统 的摄 影测 量 因为 生 产周 期 长 、 费用 高 、高 程 点获 取 的密 度低 ， 已经不 能够 完 全满 足 当 前信 息社 会 的需 要 。Ｌ Ｉ Ｄ Ａ Ｒ 作 为 一 种 能够 快 速 精 确 地 获 取地 面 三 维 数 据 的
势。
２ ． ２ Ｌ ｌ Ｄ Ａ Ｒ 的测量原理
Ｌ Ｉ Ｄ Ａ Ｒ 系 统 中 的激 光 测距 仪 包括 一个 单 束 窄带 激 光器 和 一 个 接 收 系统 。激 光 器产 生并 发射 一 束光 脉冲 ，打在 物体 上 并反 射 回 来 ，最终 被接 收 器所 接 收 。接 收 器准 确地 测 量光 脉冲 从 发射 到 被 反 射 回来 的传 播 时 间 。因为光 脉 冲 以光速 传 播 ，所 以接 收器 总 会 在 下 一个 脉冲 发 出之 前 收到前 一 个被 反射 回的脉 冲 。 由于光 速 是 己知 的 ，传播 时 间就 可 以被转 换 为对 距 离 的测量 。结合 激光 器 的 高度 ，激 光扫 描 的 角度 ，从 Ｇ Ｐ Ｓ 得 到 的激 光器 的位置 和 从 Ｉ Ｎ Ｓ 得 到 的激 光发 射方 向，就 可 以准 确地 计算 出当前 的光 束 所对 应 的地 面 光斑 的 （ ｘ ，Ｙ ，ｚ ）。 一般 激 光 束发 射 的 频 率可 以达 到每 秒 几 万 个脉 冲 。很 多Ｌ Ｉ Ｄ Ａ Ｒ 系 统还 能 记录 同一 脉 冲 的 多次 反 射 ，激 光 束
中国国防军事近代史作业——激光雷达测量的技术发展概况
《中国近代国防科技史》课程报告激光雷达(LIDAR)测量技术单位：四院五队姓名：周杰学号：GS12041103激光雷达(LIDAR)测量技术激光雷达(LIDAR)测量技术是从20世纪中后期逐步发展起来的一门高技术，可用于地球科学和行星科学等许多领域。
美国早在20世纪70年代阿波罗登月计划中就使用了激光测高技术。
20世纪80年代，激光测高技术得到了迅速发展，人们研制出了实用的、可靠的激光测高传感器，其中包括航天飞机激光测高仪( Shuttle Laser Altimeter, SLA )、火星观测激光测高仪(Mars Observer Laser Altimeter, MOLA)以及月球观测激光测高仪(LunarObserver Laser Altimeter, LOI.A )。
借助这些激光测高仪，人们可以获取地球、火星及月球上高垂直分辨率的星体表面的地形信息，这对于研究地球和火星等行星的真实形状有着重要的科学意义。
上述这些激光测高仪的激光束的指向一般是固定的，需依靠搭载激光测高仪的飞行器绕星体的周期运动来获得星体上大范围离散分布的激光脚点的高程数据。
20世纪90年代前后，随着GPS动态定位和高精度姿态确定等定位、定姿技术的发展成熟，人们设计将激光测高仪安置在飞机上，同时为了提高采点效率和带宽，采用扫描的方式来改变激光束的发射方向，将这些设备有机地集成在一起协同工作，就构成了一个机载激光雷达测量系统。
随后几年，机载激光雷达测量技术蓬勃发展，欧美等发达国家先后研制出了多种机载激光雷达测量系统。
机载激光雷达测量技术的发展为我们获取高时空分辨率的地球空间信息提供了一种全新的技术手段，使我们从传统的人工单点数据获取变为连续自动数据获取，不仅提高了观测的精度和速度，而且使数据的获取和处理朝智能化和自动化的方向发展。
机载激光雷达测量技术可广泛用于快速获取大面积三维地形数据、快速生成DEM等数字产品。
机载激光雷达测量在灾害监测、环境监测、海岸侵蚀监测、资源勘察、森林调查、测绘和军事等力一面的应用具有独特的优势和广泛的应用前景。
LIDAR数据概述
LIDAR数据概述技术背景LiDAR是Light Detection And Ranging的英文缩写，称为激光雷达，是激光扫描与探测系统的简称。
LiDAR技术最早是欧美一些发达国家为了满足海图制图、港口和港湾测量的特殊需要于上世纪60年代中期提出并于80年代开发出来的，一直到上世纪90年代初该技术才趋向成熟。
现今，LiDAR系统主要分为两大类：机载LiDAR系统和地面LiDAR系统。
同时，按照使用用途和功能差异来划分，机载LiDAR系统又可分为用于获得地面三维信息数据的地形LiDAR系统和用于获得水下地形的海道测量LiDAR系统。
机载LiDAR系统（主要指地形LiDAR系统）机载LiDAR系统组成从功能上讲，机载LiDAR是一种集激光、全球定位系统(GPS)和惯性测量单元(IMU)三种技术于一身的系统，这三种技术的结合，可以高度准确地定位地面目标的三维坐标。
现今的机载LiDAR系统中还配备有千万级像素的航空数码相机，同时获取地面的高清晰数码影像。
机载LiDAR系统机载LiDAR系统工作原理地球的表面以及覆盖其上的目标，譬如植被、建筑物等都可以对电磁波产生反射。
LiDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。
激光器产生并发射离散的激光脉冲，打在物体上并反射,最终被接收器所接受。
接收器准确地测量激光脉冲从发射到被反射回的传播时间。
因为激光脉冲以光速传播，所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。
这种直接距离测量方法是基于短波电子信号在一个均匀的介质层内(即空气)，以恒定的速度直线传播，并且在不同的介质分界面(地球表面)被反射回来。
其一般原理可以简单描述为：C=C。
／n (1)其中，C。
为真空光速，n为介质，即空气折射率从激光发射器发出的激光光束到达地面并被反射后，被激光器上的接收单元接收和记录。
一般把从发射到接收这段时间称为运行时间t，这个时间参数t与光束的出发点和地面之间的双倍距离R成正比，由此可以计算出此距离：R =t?c／2(2)结合激光器的高度、激光扫描角度、时间参数以及GPS记录的位置参数和IMU记录的角度参数，就可以准确地计算出每一个激光点的三维坐标X、Y、Z。
激光雷达技术
激光雷达技术激光雷达（LiDAR，发音为莱达）机载激光雷达是一种主动式对地进行三维直接观察和测量的技术，因此我们可以使用它昼夜工作。
随着计算机技术、GPS和其自身技术的发展和完善，机载激光雷达最近几年受到了越来越多的重视。
LiDAR（莱达）是从英文短语Light Detection And Ranging中提取出来的。
我们望字生意，很容易把莱达（LiDAR）与雷达（RADAR）联系起来。
而Light Detection And Ranging与Radiowave Detection And Ranging确实是一对孪生兄弟。
在雷达中，我们采用的是无线电波，而在莱达中，我们采用的是激光器发射的可见和近红外光波，在大气和环境研究中，也会采用其它波段的光波。
因此，有时我们又将莱达称作激光雷达。
激光雷达工作原理：激光雷达的工作原理与雷达非常相近。
由激光器发射出的脉冲激光由空中入射到地面上，打到树木上，道路上，桥梁上，房子上，引起散射。
一部分光波会经过反射返回到到激光雷达的接收器中。
接收器通常是一个光电倍增管或一个光电二极管，它将光信号转变为电信号，记录下来。
同时由所配备的计时器记录下来同一个脉冲光信号由发射到被接收的时间T。
于是，就能够得到由飞机上的的激光雷达到地面上的目标物的距离R为: R = CT/2。
这里C代表光速，是一个常数，即C=300,000公里/秒。
激光雷达每一个脉冲激光的最大距离分辨率（maximum range resolution）也可由以下公式给出：⊿R = C/2·(t L+t N+t W) 这里，t L代表激光脉冲的长度，t N代表接收器电子器件的时间常数，t W代表激光与目标物体的碰撞时间常数。
对于一个Q-开关的N d:YAG激光器，它的脉冲常数是10纳秒，接收器电子器件的时间常数st N一般是50纳秒到200纳秒，激光与目标物体的碰撞时间常数t W较小，一般忽略不计。
LIDAR技术的发展及应用
LIDAR技术的发展及应用作者：刘专吴朝辉胡静徐虹来源：《国土资源导刊》2013年第10期摘要：机载LIDAR（Light Detection and Ranging）是一种无需任何或仅需少量的地面控制点的安装在飞机上的激光探测和测距系统，用于获得高精度、高密度的三维坐标数据，并构建目标物的三维立体模型。
LIDAR具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短等特点，可为获取高分辨率地球空间信息提供一种全新的技术手段。
本文简单介绍机载LIDAR的起源、系统组成、特点、发展现状和趋势，并对现在存在的问题进行简单的论述，总结其应用领域，并对未来进行展望。
关键词：LIDAR；激光雷达1 LIDAR技术简介LIDAR技术是近二十年来摄影测量与遥感领域具有革命性的成就之一。
随着空间数据应用领域的不断扩大，对获取准确可靠空间数据的要求也越来越高。
传统的摄影测量因为生产周期长、费用高、高程点获取的密度低，已经不能够完全满足当前信息社会的需要。
LIDAR作为一种能够快速精确地获取地面三维数据的技术随之孕育而生。
LIDAR系统根据载体的不同，分为机载LIDAR和地面LIDAR两种模式。
其中机载LIDAR多用于大比例尺地形测量，如地形图绘制等；而地面LIDAR适合更精细、更高精度的复杂地物量测，如古建筑三维模型重建、复杂场馆量测等。
LIDAR是一种集激光、全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）三种技术于一身的系统。
这三种技术的结合，可以高度准确地定位激光束搭载物体上的光斑。
它能快速获取地表点三维数据，相比航拍数据和二维矢量数据，有着更高的高程精度，在获取高精度DEM尤其是大比例尺的高精度DEM方面有着很大的优势。
2 LIDAR系统概述LIDAR是英文LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母组合，即激光探测及测距系统。
它是采用单个激光脉冲量测从激光源到目标，再回到激光接收器的时间，同时结合飞机上传感器定位、定向数据，精确量测出被动物体（目标）的三维坐标。
激光雷达LIDAR
结论：
由于激光雷达是一种代价小、效果好、使用 范围广的遥感手段，相信将来会应用得更为广 泛。特别是“嫦娥一号”、“嫦娥二号”奔月 以来，对我国发展星载激光雷达是个巨大的促 进。
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LiDAR 的定义
机载LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging)，又称机载雷达， 是激光探测及测距系统的简称。
L i D A R
激光测距技术 计算机技术 POS系统（IMU /DGPS）
LiDAR的工作原理——POS系统：
DGPS：机载LiDAR采用动态载波相位差分GPS系统。
LiDAR的发展趋势：
激光雷达寻的器：激光雷达可以提供以距离和强度为基础的高分辨率影像，使空—地
武器具有自主精确制导能力。激光雷达寻的器能形成目标的三维影像，确保准确地识别 目标。
战场侦察激光雷达：激光雷达有可能成为重要的侦察工具和手段。 测风激光雷达：测定风速对研究气候变化、提高天气预报的精度、监测机场气流、优
LiDAR的在我国的发展现状和发展趋势：
激光技术从它的问世到现在，虽然时间不长,但是由于它有: 高亮度性、 高方向性、高单色性和高相干性等几个极有价值的特点，因而在国防军事、 工农业生产、医学卫生和科学研究等方面都有广泛的应用。
军事方面的应用：目前，在水雷探测激光雷达、化学试剂探 测激光雷达、大气监测激光雷达、生化陆战激光雷达[1]等方面 已经有了很大的成就。 气象方面的应用：我国已经建立12 个沙尘暴长期观测站，首 次形成全国性的沙尘暴监测网络。 测风方面的应用：多普勒测风激光雷达具有高分辨率、高精 度、大探测范围、能提供晴空条件下三维风场信息的能力。 水土保持监测中的应用：目前，全国由于建设开发的影响， 给水土流失治理带来很大的难度，据调查，全国每年由于开发 建设使水土流失面积达到1.00×104km2由以上。
激光雷达测量系统介绍
激光雷达测量系统介绍数据事业部李谨Lidar (Light Detecting And Ranging)技术是一种利用光束来探测物体和测定距离的高科技集成系统，代表着当前数码测绘技术的前沿。
机载GPS提供Lidar系统的空间位置，惯性测量系统提供Lidar激光的方向，激光系统提供激光脉冲，计算机系统提供高速、大规模数据存储空间与处理能力。
近年来，国内外学者对于lidar的应用做了大量的研究。
其主要研究集中在lidar数据的矫正和匹配问题、基于近距离小功率lidar测距器的目标的表面重建研究，以及基于正射影像或遥感影像的房屋建模研究等等。
一．Lidar技术产生背景激光是60年代发展起来的一门崭新的学科。
40年来，经过基础理论和应用技术研究，目前已经进入全面发展和应用阶段。
激光技术的发展和应用不仅使古老的光学技术别开生面，而且广泛渗透到各个学科。
它已成为科学技术领域中强有力的研究工具和行之有效的手段，带动和促进了科学技术的发展。
利用激光作为遥感设备，可追溯到30多年以前。
从20世纪60年代到70年代这段时期,人们进行了多项试验,结果都显示了利用激光进行遥感的巨大潜力,其中包括激光测月和卫星激光测距。
美国早在20世纪70年代阿波罗登月计划中就应用了激光测高技术。
20世纪80年代末,以机载激光扫描测高技术为代表的空间，对地观测技术在多等级三维空间信息的实时获取方面产生了重大突破。
随着相关技术的发展和社会需求的不断扩大,机载激光扫描测高技术的发展日新月异。
机载激光扫描测高系统能够快速获取精确的高分辨率数字地面模型，以及地面物体的三维坐标，进而获取地表物体的垂直结构形态。
同时，配合地物的视频或红外成像结果,增强了对地物的认识和识别能力,在摄影测量与遥感及测绘等领域具有广阔的发展前景和应用需求。
机载激光扫描测高技术的发展，为获取高时空分辨率的地球空间信息，提供了一种全新的技术手段。
使人们从传统的人工单点数据获取，变为连续自动数据获取,提高了观测的精度和速度，使数据的获取和处理逐渐向智能化、自动化方向发展。
基于Terra Solid的机载激光雷达点云数据处理应用
基于Terra Solid的机载激光雷达点云数据处理应用摘要：机载激光雷达（light detection and ranging，LiDAR）是于20世纪80年代发展起来的一种集全球定位系统、惯性导航系统与激光测距技术于一体的新型主动式空间信息获取技术。
它可直接获取地面目标的三维坐标，不受阴影和太阳高度角影响，并可与数字航摄仪相结合获取地物光谱、纹理信息，具有控制测量依赖性少、受天气影响小、自动化程度高、成图周期短等特点，基于TerraSolid系列软件构建完整的用于机载激光雷达点云数据处理的详细技术流程，通过优化处理流程提高其数据处理的效率和精度。
对4组实验数据的处理结果表明，该技术具有较好的可行性和较高的工作效率。
关键词：基于Terra Solid；机载激光雷达；点云数据；处理应用1、前言近几年，随着机载激光雷达硬件系统的快速发展，其产生的点云数据也变得更加精确，更加海量。
在整个激光雷达的数据处理过程中，占60％～80％的点云数据分类工作已经成为制约LiDAR进一步应用发展的瓶颈问题，设计高效、高精度的海量点云数据处理流程意义十分重大。
2、基于Terra Solid的点云数据处理流程目前的LiDAR数据处理技术、流程和方法还很不完善，使用TerraSolid软件实现机载LiDAR点云数据的处理，直至生成DEM产品的过程主要可以归为以下五大步骤。
2．1导入原始数据并建立项目流程导入原始点云数据和建立项目是后面所有操作的阶石，具体操作步骤顺序如下：1）设置坐标系。
2）导入飞行航线。
3）导入机载LiDAR点云数据，检查覆盖情况，确定点密度及单个作业Block大／]、（2GBRAM：5百万个点，4GBRAM：1．O～1．5千万个点）。
4）定义作业区。
5）裁切飞行航线（值得注意的是，航线不能自相交）。
6）定义项目（新建后要注意保存）。
7）定义作业分区Block（定义后，删除并在指定层重画Block）。
激光雷达的发展历程和前景
激光雷达的发展历程和前景激光雷达（LIDAR）是一种光学遥感技术，通过发送激光束并接收其反射回的信号，对目标物体进行高精度测量。
这种技术在许多领域，如自动驾驶汽车、无人机、环境监测和地图制作等，都有着广泛的应用前景。
本文将详细阐述激光雷达的发展历程和未来的发展趋势。
一、激光雷达的发展历程激光雷达技术自20世纪60年代问世以来，经历了从机械扫描激光雷达到固态扫描激光雷达、从低分辨率到高分辨率的发展阶段。
下面我们将详细介绍激光雷达的重要发展里程碑。
1.机械扫描激光雷达20世纪60年代，科学家们开始研究利用激光进行远程测距。
早期的研究主要集中在机械扫描激光雷达上，这种雷达通过旋转镜面来扫描激光束，以实现对目标物体的测量。
然而，由于机械扫描激光雷达的可靠性和精度问题，这种技术逐渐被固态扫描激光雷达所取代。
2.固态扫描激光雷达固态扫描激光雷达的出现可以追溯到20世纪90年代。
这种激光雷达采用固定的光学系统和电子控制系统，通过控制阵列的发射和接收单元来实现对目标物体的测量。
固态扫描激光雷达具有更高的测量精度和可靠性，同时具有更快的扫描速度。
3.从低分辨率到高分辨率早期的激光雷达系统通常只能实现低分辨率的测量，这限制了它们的应用范围。
随着技术的发展，高分辨率激光雷达系统的出现使得对目标物体的测量更加精细。
高分辨率激光雷达系统可以提供更高的测量精度和更丰富的数据信息，使得其在地图制作、环境监测和无人驾驶汽车等领域的应用更加广泛。
二、激光雷达的前景随着技术的不断进步和应用需求的增长，激光雷达市场呈现出快速发展的趋势。
下面我们将从应用领域和技术创新两个方面来探讨激光雷达的未来发展前景。
1.自动驾驶汽车自动驾驶汽车是激光雷达技术的重要应用领域之一。
激光雷达可以提供精确的环境感知信息，帮助自动驾驶汽车实现安全可靠的自动驾驶。
随着自动驾驶技术的不断发展，激光雷达在自动驾驶汽车中的应用前景也将越来越广阔。
2.环境监测与地图制作激光雷达技术在环境监测和地图制作领域的应用也越来越广泛。
激光雷达LIDAR-PPT精选文档
手段：IMU有姿态量测功能，具有完全自主、无信号传播、 既能定位、测速，又可快速量测传感器瞬间的移动，输出 姿态信息等优点，但主要缺点是误差随时间迅速积累增长。 目的：获取机载LiDAR的姿态信息，即滚动、俯仰和航偏 角。
LiDAR的工作原理——POS系统：
DGPS与IMU对比：
DGPS系统：量测传感器的位置和速率，具有高精度，误差不随时间积累 等优点，但其动态性能差(易失锁)、输出频率低，不能两侧瞬间快速 的变化，没有姿态量测功能。 IMU系统：有姿态量测功能，具有完全自主、无信号传播、既能定位、 测速，又可快速量测传感器瞬间的移动，输出姿态信息等优点，但主 要缺点是误差随时间迅速积累增长。
侦察用成像激光雷达 障碍回避激光雷达 大气监测激光雷达 制导激光雷达 化学/生物战剂探测激光雷达 水下探测激光雷达 空间监视激光雷达 机器人三维视觉系统 其他军用激光雷达 弹道导弹防御激光雷达 靶场测量激光雷达 振动遥测激光雷达 多光谱激光雷达
LiDAR应用举例：
（一）激光成像雷达 激光雷达分辨率高，可以采集三维数据，如方位角俯仰角-距离、距离-速度-强度，并将数据以图像的形式显 示，获得辐射几何分布图像、距离选通图像、速度图像等 ，有潜力成为重要的侦察手段。
LiDAR的分类：
按不同功能:
①跟踪雷达（测距和测角）; ②测速雷达（测量多普勒信息）; ③动目标指示雷达（目标的多普勒信息）; ④成像雷达（测量目标不同部位的反射强度和距离等信 号）; ⑤差分吸收雷达（目标介质对特定频率光的吸收强度） 等。
LiDAR的应用前景：
因此，最优化的方法是对两个系统获得的信息进行综 合，这样可得到高精度的位置、速率和姿态数据。
机载雷达的时间简史
机载雷达的时间简史从地基起步蝙蝠，虽然像人一样拥有双眼，但它看起东西来，用到的却不是眼睛。
蝙蝠从鼻子里发出的超声波在传输过程中遇到物体后会立刻反弹，根据声波发射和回波接收之间的时间差，蝙蝠就可以轻易地判断出物体的位置。
这一工作原理与人类发明的雷达如出一辙。
从蝙蝠的生存技能来理解雷达，无疑是一个很有意思的捷径。
不过把雷达的发明说成是仿生学的结果，却是一种牵强附会。
如果时间倒退到七十多年前，英国的雷达先驱者们听到这种说法，也一定会笑着解释说，“不，不，是轰炸机让我们发明了雷达，而不是蝙蝠。
”1935年，英国科学家罗伯特•沃森•瓦特爵士（发明蒸汽机的那位瓦特先生的后代），显然继承了其祖先的优秀基因，成为世界上第一部雷达的研制者。
当时正值第二次世界大战前。
那时的轰炸机在战争中已经扮演了重要的角色，为了发现入侵的轰炸机，最初只能利用光学（如探照灯）或声学的手段，显然，这种方法提供的预警时间太短，不能满足防空需要。
为了缓解巨大的防空压力，英国人可谓绞尽脑汁。
1935年初，瓦特开发出一部能够接收电磁波的设备。
当年6月，瓦特领导的团队赶制出了世界上的第一部雷达。
多座高塔是这部雷达的最显著特征，高塔之间挂列着平行放置的发射天线，而接收天线则放置在另外的高塔上。
7月，这部雷达探测到海上的飞机。
1936年5月，英国空军决定在本土大规模部署这种雷达，称为“本土链”（Chain Home），到1937年4月，本土链雷达工作状态趋于稳定，能够探测到160千米以外的飞机；到了8月，已经有3个本土链雷达站部署完毕。
而到了1939年初，投入使用的雷达站增加到20个，形成贯通英国南北的无线电波防线。
1939年，二战爆发。
英德之间的不列颠空战成为雷达大显身手的舞台。
本土链雷达网多次探测到德军的空袭，并为己方拦截机提供引导信息。
也许，德国人并没有真正理解本土链的威力，因此自始至终都没有对那一个个看来莫名其妙的高塔进行轰炸或干扰。
雷达先驱者们的不幸雷达在战争中展露头角，使得英国人也想把雷达装上飞机。
机载LiDAR关键技术概述及其应用
机载LiDAR技术概述照相测量有着悠久历史，国际照相测量与遥感协会ISPRS （International Society of Photogrammetry and Remote Sensing） 1988 年给照相测量与遥感定义是：照相测量与遥感是从非接触成像和其她传感器系统，通过记录、量测、分析与表达等解决，获取地球及其环境和其她物体可靠信息工艺、科学与技术。
其中照相测量侧重于提取几何信息，遥感侧重于提取物理信息。
也就是说，照相测量是从非接触成像系统，通过记录、量测、分析与表达等解决，获取地球及其环境和其她物体几何、属性等可靠信息工艺、科学与技术。
因而，从19世纪中叶，照相技术一经问世，便应用于测量。
它从模仿照相测量开始，通过解析照相测量阶段，当前己经进入数字照相测量阶段。
当代数字照相测量是老式照相测量与计算机视觉相结合产物，它研究重点是从数字影像自动提取所摄对象空间信息。
诚然，当前科学技术己相称发达，计算机和高新技术己被广泛应用，数字立体照相测量己经成熟，相应软件和数字立体测量工作站己经在生产部门普及，但是照相测量工作流程基本上没有太大变化，如航空照相——照相解决——地而测量（空中三角测量）——立体测量——制图（DLG、DTM、GIS及其她）模式基木没有大变化。
这种生产模式周期明显是太长了，不适应咱们信息社会需求，不能满足“数字地球”对测绘规定了。
LiDAR (LightLaser Detection and Ranging)技术是近数十年来照相测量与遥感领域具革命性成就之一。
自来，LiDAR作为一项成熟高科技技术手段逐渐得到市场采纳和承认。
它融合了激光扫描仪、IMU惯性测量单元、差分GPS以及航飞控制与管理系统等多项高科技技术。
当前, 在欧美发达国家，像美国和德国以及亚洲日本，激光技术己经得到了普遍应用，它应用领域几乎囊括了经济建设各个方面。
1.1LiDAR技术发展历程用激光雷达来精准拟定地而上目的点高度，始于20世纪70年代后期。
(光电对抗)《机载激光雷达LiDAR技术介绍》
机载激光雷达LiDAR技术介绍1 前言众所周知，摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量与数字摄影测量三个阶段，但获取地面三维数据的工作流程基本没有太大变化，如航空摄影一摄影处理一地面测量(空中三角测量)一立体测量一制图的模式基本没有太大变化(李英成2002)。
这种模式生产周期长、费用高、效率低、高程点获取的密度低，已不适应当前信息社会的需要。
机载LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging)，又称机载雷达，是激光探测及测距系统的简称。
在不同的文献中机载LiDAR的称呼不同(刘经南 2003)，主要有机载激光测高(airborne laser altimetry,ALA)；机载激光地形测绘(airborne laser topographic mapping,／airhorne laser terrain mapping,ALTM)；机载激光测量系统(airborne laser mapping,ALM)；机载激光扫描测量系统(airborne laser scanning,ALS)；激光测高(laser altimetry)。
它集成了GPS、IMU、激光扫描仪、数码相机等光谱成像设备(图1)。
其中主动传感系统(激光扫描仪)利用返回的脉冲呵获取探测目标高分辨率的距离、坡度、粗糙度和反射率等信息，而被动光电成像技术(数码相机)可获取探测目标的数字成像信息，经过地面的信息处理而生成逐个地面采样点的三维坐标，最后经过综合处理而得到沿一定条带的地面区域三维定位与成像结果。
在过去十年，作为精确、快速地获取地面三维数据的工具已得到广泛的认同。
据统计，截至2001年7月全球约有75个商业组织使用60多种类似的系统，从1998年起，以每年25％的速度递增．2001)。
加拿大Optech公司生产的ATLM和SHOALS、美国Leica公司的ALSSO、瑞典的TopoEyeAB公司生产的TopEye、德国IGI公司的LiteMapper、法国TopoSys公司的FalconⅡ等是当前较成熟的商业系统。
LiDAR
LiDAR
近年随着人工智能的普及，谷歌、特斯拉等无人驾驶技术的曝光，激光雷达也受到了广泛的关注。
激光雷达，即光探测与测量，具有分辨率高、抗有源干扰能力强、低空探测性能好、体积小质量轻等特点。
随着技术的不断发展与普及，激光雷达的应用领域也越来越广泛，无人驾驶、人工智能、军事、3D 打印、VR/AR 等众多场景都可以看到它的身影。
▲激光雷达应用场景
无人驾驶汽车近几年无人驾驶非常热门，而激光雷达可谓是无人驾驶领域中最重要的环节。
无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。
目前，激光雷达的应用囊括了无人驾驶的定位、路沿/可行驶区域检测、车道标识线检测、障碍物检测、动态物体跟踪、障碍物分类识别等功能模块。
机器人领域激光雷达又被称为机器人的眼睛。
那幺这双“眼睛”是怎幺帮助机器人识别物体和方向的呢？
它根据激光遇到障碍物后的折返时间，计算目标与自己的相对距离。
激光光束可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离，这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D 环境地图。
例如，欢创科技的激光雷达精度已。
从ANAPG-66到ANAPG-83，简述F-16机载雷达的过去、现在和未来
从ANAPG-66到ANAPG-83，简述F-16机载雷达的过去、现在和未来机载雷达是现代化战机的重要航电装备，也是影响战机性能的关键因素。
由于服役时间已久，美军决定为F-16战斗机升级雷达系统，以保证它的先进性。
2020年2月28日，美国空军授予诺斯罗普·格鲁曼公司（以下简称诺格公司）一份修订合约，将向后者采购15部工程与制造发展型（EMD）和90部生产型雷达。
在去年12月份，诺格公司已经获得了价值10亿美元的合同，为美国空军372架F-16战斗机升级有源电子扫描阵列雷达（AESA）。
F-16已经开始换装AN/APG-83有源相控阵雷达早期生产的F-16战机搭载的是一部AN/APG-66雷达，美国空军现役F-16战机搭载的是AN/APG-68雷达，已开始换装的新雷达是AN/APG-83有源相控阵雷达。
据诺格公司介绍，AN/APG-83是一种可变敏捷波束雷达（SABR），基于F-22的AN/APG-77雷达和F-35的AN/APG-81雷达进行了改进，具备了五代机AESA雷达的特性。
另外，诺格公司还为Block 60批次的F-16战机研制了AN/APG-80雷达，雷神公司为F-16战机研制了RACR雷达，下面将一一进行介绍。
一、F-16的首部雷达：AN/APG-66F-16战斗机的早期型号是F-16A和F-16B，分别是单座和双座机型，搭载的是AN/APG-66雷达。
最开始生产的是F-16 Block 1和Block 5批次，后来它们中的大部分都升级到了Block 10配置。
Block 10批次的F-16没有太大变化，共生产了312架。
之后是F-16 Block 15批次，拥有更大的水平尾翼（面积增加了约30%），进气口下方增加了两个外挂点。
以上这些批次包括Block 20批次的F-16战斗机，搭载的都是AN/APG-66雷达。
早期F-16战斗机安装的是AN/APG-66雷达AN/APG-66雷达是一种固体中程脉冲多普勒雷达，是西屋公司在WX-160和WX-200雷达基础之上研制的，后来西屋公司的这部分业务被诺斯罗普·格鲁曼公司收购。
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机载 LiDAR 的发展历史
李峰，中国矿业大学（北京），2011
机载 LiDAR 技术的发展可以追溯到上个世纪六十年代。
1960 年，美国加利福尼亚州休 斯实验室的科学家梅曼研制成功了世界上的第一台红宝石激光器。
1965 年，英国国防部使 用砷化镓半导体实验性激光测高仪测量空中飞机距离地面的高度，当时的飞行高度为 300m，激光测距的精度达到了 1.5m；通过示波器显示的激光脉冲振幅可以很容易地区分 出地面和建筑物的屋顶，区分的结果还可以用飞机所拍摄的地面照片进行验证。
不久以后， 首个航空激光剖面测绘仪（laser profiler）被引入到了商业地形制图作业中；这种激光测距 仪采用了氦氖气体激光器，发出波长为632.8nm的连续波 CW（Continuous Wave），利 用 KDP 晶体使得连续波分成 1,5 和 25MHz 三种不同的频率，由地面反射回的每种回波信 号与参考信号对比后得到各自的相位差， 从而计算出实际的距离， 这是最早的相位式激光器； 同时安装在飞机上的灵敏式气压传感器用来测量飞机的绝对高程， 经过检校的条幅式相机用 来提供地面的剖面线性影像；通常认为这种激光测高仪的测距范围为 300-1500m，但在 4500m的高度时也接收到了地面的回波信号。
1969年，美国的阿波罗 11号飞船的宇航员 们就已经在月球的静海中安置反射镜阵列， 当来自地球的激光脉冲被反射后就准确地测试出 了地球与月球之间的距离。
1979年，美国马萨诸塞州的 Avco Everett 公司采用了钇铝石榴 石晶体 Nd.YAG（Neodymium-doped Yttrium Aluminium Garnet）固体式激光测图系 统，使用双轴式陀螺仪来测定飞机的飞行姿态并且用来辅助确定地面激光点的位置； 这种激 光剖面绘图仪的位置和姿态由装置在飞机上的微波测距系统与地面 3 个已知基站的异频雷 达收发机来共同确定。
1980 年， 美国的马塞诸塞州出现了名为 PRAMIII 的激光剖面绘图仪， 它的波长为 904nm，脉冲重复率 PRR（Pulse Repetition Rate）高达 4kHz。
当时像 Honeywell、Litton 等著名公司的 IMU 开始集成到这个系统中，并且一些公司开始提供商 业化的地形剖面绘图服务。
1985年，NASA 下属的兰利研究中心执行了它的机载激光测量任务，目的是研究大气 中存在的水蒸气和气溶胶的密度。
1973 年到 1994 年间，美国国防部成功地建立起了全球 定位系统 GPS。
通过 4 颗以上的 GPS 卫星就可以准确地测定地物的三维坐标。
1988 年， 德国斯图加特大学的 Ackermann 教授进行了机载动态 GPS 的测量试验，以少量的地面控 制点 GCP（Ground Control Point）成功实现了 GPS 空中三角测量。
在同一年里， Ackermann 教授又展示了利用机载激光测量技术测绘森林地区地形的潜在用途。
1989 年 至 1993 之间，斯图加特大学的 Peter Frie ß.、Joachim Lindenberger两位博士生将 GPS 接收机、惯性测量系统 IMU 以及激光扫描仪集成在一起，利用 GPS获取扫描仪中心的位置 坐标和 IMU 测定扫描仪的三个姿态角的功能，完成了一系列的测量试验，当时的系统就成 为了现代LiDAR 系统的雏形。
1989 年，SAAB 公司（AHAB 的前身）受瑞典海军的委托开发了一套用于追踪潜艇的 测海机载LiDAR 系统。
1992 年，Peter Frie ß.和 Joachim Lindenberger成立了 TopScan 公司。
在 1993 年，加拿大的 Optech 公司推出了第一套真正意义上的商业化激光扫描仪 ALTM 1020，随后，由 TopScan 公司采集数据并对系统进行了评估。
1998 年，NASA 开 始使用波形数字化激光扫描仪LVIS 采集数据。
2004年，奥地利的Riegl 公司生产出了商业 化的全波形激光扫描仪 RIEGL LMS-Q560，并由其合作伙伴—德国的 IGI 公司推出 LiteMapper5600 机载 LiDAR 系统；全波形的特点是数字化采用并存储返回激光脉冲的全 部回波，能详细地观测到地物的垂直结构、地表坡度、粗糙度及反射率等。