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。其工作原理是向目标发送探测信号（激光束），然后将接收到的目标反射信号（目标回波）与发射信号进行比较，经过适当处理后，可以获得目标的相关信息，如目标距离、方位角、高度、速度、姿态甚至形状等参数，从而探测、跟踪和识别飞机、导弹等目标。它由激光发射器、光接收器、转台和信息处理系统组成。激光器将电脉冲转换为光脉冲并发射。然后，光接收器将从目标反射的光脉冲恢复为电脉冲，并将其发送到显示器。

LiDAR是一个集成了三种技术的系统：激光，全球定位系统和惯性导航系统，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地定位激光束击中物体的点。它进一步分为用于获取地面数字高程模型的日益成熟的地形激光雷达系统和用于获取水下DEM的成熟水文激光雷达系统。这两个系统的共同特征是使用激光进行检测和测量。这也是LiDAR一词的原始英文翻译，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，其测距精度可达几厘米。除了激光本身之外，GPS和惯性测量单元（IMU）。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，撞击物体并将其反射回来，最终被接收器接收。接收器精确地测量光脉冲从发射到反射的传播时间。因为光脉冲以光速传播，接收器总是在下一个脉冲之前接收反射脉冲。鉴于光速是已知的，旅行时间可以转换为距离的测量值。结合激光的高度、激光扫描角度和激光束的宽度，可以精确计算从GPS获得的激光位置和从INS获得的激光发射方向，以及每个地面点的坐标X、Y、Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒数万个脉冲。例如，一个频率为每秒10000个脉冲的系统，接收器将在一分钟内记录600000个点。一般来说，激光雷达系统的地面点间距在2-4m之间。3.

激光雷达的工作原理与雷达非常相似。使用激光作为信号源，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。在该设备上，根据激光测距原理，获得激光雷达到目标点的距离。脉冲激光连续扫描目标物体，以获得目标物体上所有目标点的数据。经过对这些数据的成像处理后，可以获得精确的三维图像。

激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达相同，即雷达发射系统发出信号，被目标反射并被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间来确定目标的距离。对于目标的径向速度，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。这是而且也是直接探测雷达的基本原理。工作原理

激光雷达的优点与普通微波雷达相比，由于它使用激光束，激光雷达的工作频率远高于微波，因此它带来了许多优点，主要是：

（1） 高分辨率

激光雷达可以获得极高的角度、距离和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard，这意味着它可以在3km的距离区分相距0.3m的两个目标（在任何情况下，微波雷达都不可能做到这一点），并且可以同时跟踪多个目标；距离分辨率可达0.lm；速度分辨率可达10m/s以内。距离和速度的高分辨率意味着可以使用距离多普勒成像技术来获得目标的清晰图像。高分辨率是激光雷达最显著的优势，它的大部分应用都是基于此。

（2） 隐蔽性好，抗主动干扰能力强激光沿直线传播，具有良好的方向性，光束非常窄。它只能在传播路径上被接收。因此，敌人很难拦截。激光雷达的发射系统（发射望远镜）孔径小，接收区域窄，因此是有意发射的。激光干扰信号进入接收机的概率极低；此外，与自然界中广泛存在的易受电磁波影响的微波雷达不同，自然界中可以干扰激光雷达的信号源并不多，因此激光雷达的抗干扰能力很强，适合在日益复杂和激烈的信息战环境中工作。

（3） 良好的低空探测性能
由于微波雷达中各种地面目标回波的影响，在低空存在一定的盲区（不可探测区域）。对于激光雷达，只有被照亮的目标会反射，没有地面物体回波的影响，因此可以在“零高度”工作，低空探测性能比微波雷达强得多。

（4） 体积小，重量轻

一般来说，普通微波雷达的体积巨大，整个系统的质量以吨为单位记录，光学天线的直径可以达到几米甚至几十米。激光雷达更轻，更灵巧。发射望远镜的直径一般只有厘米级，整个系统的质量只有几十公斤。它易于安装和拆卸。此外，激光雷达的结构相对简单，维护方便，操作简单，价格低廉。