激光雷達怎么影響我們的生活？
激光雷達相比傳統(tǒng)雷達，以精確的時間分辨率、精準的空間分辨率、超遠的探測距離等特點成為了先進的主動遙感工具，它的高精度測量功能使其可以達到精確測距、測速、跟蹤、探測等，在民用、軍用領域開始普遍使用，具有廣闊的發(fā)展前景。
什么是激光雷達？
激光雷達以激光束為信息載體，利用相位、振幅、頻率等來搭載信息，并將輻射源頻率提高到光頻段，能夠探測極微小的目標。它是現(xiàn)代光學的前沿技術，涉及到物理學的多個學科領域，融合了傳統(tǒng)雷達和現(xiàn)代激光的優(yōu)點，是一種主動遙感的先進技術產物。
激光雷達可以為人類生活帶來哪些影響？
激光雷達將激光光學和大氣光學有效結合，協(xié)調融合了傳統(tǒng)雷達、光機電一體化和電算等前沿技術，對物理學的各大領域都有所涉及，是物理學的前沿應用技術之一。目前激光雷達家族龐大，分類標準也很多，可以按搭載激光器、功能用途、探測技術等標準進行不同的分類。
由于激光雷達的分辨率和靈敏度高、抗觀測背景的干擾性強，能夠實現(xiàn)全天時觀測，可以廣泛應用在環(huán)境監(jiān)測、地形測繪、高空探測、軍事應用、民用汽車等領域。
激光雷達方向性強、相干性高、單色性強，在氣象領域發(fā)展迅速?？梢杂脕韨蓽y氣溶膠、空中云霧、海洋和平流層風場、溫室氣體、溫濕度變化等，提供精確的實時數(shù)據(jù)，為空中飛行提供保障，為氣象研究、天氣預報和大氣模型建模提供數(shù)據(jù)依據(jù)，對全球氣候變遷、碳循環(huán)的研究和預測提供引導。比如，探測可吸入顆粒物和云-氣溶膠濃度，可用后向散射激光雷達；測量海洋風場、平流層風場的風切變、風速等信息，可用多普勒激光雷達，觀測溫室氣體和污染氣體的濃度和分布，可用差分吸收雷達。
在海洋探測方面，激光雷達的機載、船載平臺以及水下平臺，可以探測淺海以及海中的海浪動向、油污污染、油氣儲備等等。一般的激光水深測量器常用于對淺海、難以航行水域、復雜島礁地區(qū)進行探測。如圖，空載的海洋激光雷達能夠實現(xiàn)快速掃描，反饋分析后獲得詳細的淺海地貌，相比聲納測量技術，測量效率和測量質量都遠遠提高。
利用激光雷達脈沖波的穿透性，可以對森林領域進行探索。通過分析脈沖波的回波波形數(shù)據(jù)，可以得到森林地形的三維結構，測算林木高度、冠層結構等重要參數(shù)，估算森林生物數(shù)量，還可以發(fā)覺地下墓冢、建筑物等等，為其他林業(yè)研究、考古研究提供基礎數(shù)據(jù)。
激光雷達方向性強、角分辨高、工作波短，能對距離、速度、角度等參量完成精確測量，且空間無大氣衰減和散射，激光雷達的體積輕、重量小、能耗低，其在空間領域也得到了發(fā)展。近十年來，激光雷達已在星體激光測度儀、航天器對接和著陸導航、飛行器成像等空間領域、航空器領域廣泛應用。
涉及軍事領域，激光雷達可用于戰(zhàn)場監(jiān)察、情報收集、障礙躲避、敵向探測、武器導航、精準打擊等。比如，利用激光雷達的深水探測技術對潛艇、水雷等水下目標進行掃描、偵察。激光雷達在軍事領域，不論是微觀的單兵定位，還是宏觀的戰(zhàn)場監(jiān)控，都有其用武之地。
在汽車應用發(fā)面，激光雷達不僅精度高、可見范圍遠，也不怕霧雨天，自然成為無人駕駛汽車的靠譜之選。一般汽車選用的觀測工具為攝像頭或普通雷達（無線電雷達），攝像頭的精度高、可見范圍遠，但是害怕霧雨天；普通雷達不怕霧雨天，但是精度低、可見范圍短。而激光雷達正綜合了二者的優(yōu)點，可以在駕駛過程中360°無死角的掃描周圍環(huán)境。（白露，中國科協(xié)科學技術傳播中心高級工程師）
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