激光雷达测量目标物体距离的主要工作原理是通过发射激光束并探测其反射回来的信号。以下是具体的测量过程:
激光雷达首先向目标物体发射一束激光信号。这束激光信号在遇到目标物体后会反射回来。
激光雷达的接收系统会接收这些反射回来的激光信号,也就是目标回波。
激光雷达通过比较发射的激光信号和接收到的目标回波,可以计算出激光信号往返的时间。这个时间是从激光信号发射出去,到被目标物体反射回来,再被接收系统接收所经历的时间。
根据激光信号在空气中的传播速度(通常是已知的,接近光速)和激光信号往返的时间,激光雷达就可以计算出目标物体与激光雷达之间的距离。这个距离等于激光信号往返时间的一半乘以光速。
除了上述的基本测距原理,激光雷达还可能会利用多普勒效应来测量目标物体的速度。当目标物体相对于激光雷达移动时,反射回来的激光信号的频率会发生变化,这个变化与目标物体的速度有关。通过分析这种频率变化,激光雷达可以测量出目标物体的速度。
总的来说,激光雷达测量目标物体距离的关键在于精确测量激光信号的往返时间,并利用已知的激光传播速度进行计算。这种测距方法具有高精度、高可靠性和抗干扰能力强的特点,因此广泛应用于各种需要精确测距和测速的场景,如自动驾驶、无人机导航、地形测绘等。