雷達是一種探測系統，它使用無線電波來確定目標的距離、角度或速度，它可以用來探測飛機、船舶、航天飛行器、制導導彈、或者機動車輛，甚至能夠預測天氣的形成和探測地形。

雷達系統包括一個在無線電或微波領域產生電磁波的發射機，一個發射天線，一個接收天線(通常同一天線用于發射和接收)，以及一個接收機和一個處理器，以確定物體的屬性。來自發射機的無線電波(脈沖或連續的)被物體反射，然后返回至接收機，給出物體的位置和速度信息。

雷達的現代用途非常多樣，包括：

1. 空中和地面交通管制及雷達天文學

2. 反導彈系統

3. 船用雷達定位航標和其他船舶、飛機的防撞系統

4. 海洋監測系統

5. 外層空間監視和融合系統

6. 氣象降水監測

7. 測高和飛行控制系統以及導彈目標定位系統

8. 用于地質觀測的探地雷達

高科技雷達系統與數字信號處理(DSP)和機器學習(ML)集成到人工智能(AI)中，結合深度學習(DL)，能夠從非常高的噪聲水平中提取有用的信息。雷達是自動駕駛系統主要使用的一項關鍵技術，此外還有聲納和其他傳感器。其他類似于雷達的系統利用了電磁波譜的其他部分。

激光雷達

一個例子是光探測和測距(激光雷達)，它主要使用來自激光的紅外光而不是無線電波，有一些文章或書籍稱激光雷達為LADAR，它們都意味著相同的技術。隨著無人駕駛汽車的出現，雷達有望協助自動化平臺監控其環境，從而防止不必要的事故發生。

激光雷達的探測機制是基于測量方法，即用激光照射目標，用傳感器測量反射光來測量到目標的距離。激光返回時間和波長的差異可以用來形成目標的數字3D表示。激光雷達這個名字，現在被用作光探測和測距(有時是光成像、探測和測距)的首字母縮寫，最初是光和雷達的合成詞或組合。

激光雷達有時被稱為3D激光掃描，是3D掃描和激光掃描的特殊組合。它有地面、空中和移動方面的應用。在星火光學范圍內用于激光雷達和激光制導星實驗的光輻射頻率加源(FASOR)被調諧到鈉D2a線，用于激發上層大氣中的鈉原子。

激光雷達通常使用紫外線(UV)、可見光或近紅外(IR)光來成像物體。它可以瞄準許多各種不同的材料，包括非金屬物體，巖石，雨，化合物，氣溶膠，云，甚至單分子。狹窄的激光束可以以非常高的分辨率映射物理特征；例如，一架飛機可以繪制30攝氏度(12英寸)分辨率或更高分辨率的地形地圖。

在機載激光雷達的例子中，它只不過是機載激光掃描，一種激光，在飛行過程中連接到飛機上，創建3D點云模型的景觀。這是目前創建數字高程模型最詳細和準確的方法，可以取代攝影測量。與攝影測量相比，一個主要的優勢是能夠從點云模型中過濾掉植被的反射，從而創建一個數字地形模型，該模型代表被樹木隱藏的地面，如河流、路徑、文化遺址等。

在機載激光雷達的類別中，有時在高空和低空應用之間存在區別，但主要的區別是在較高海拔獲得的數據的精度和點密度都有所降低。我們觀察的是機載激光雷達進行掃描產生測點平行線的原理圖，雖然也有其他的掃描模式方法，但這是最常見的一種。

與大多數其他技術相比，使用激光雷達收集高程數據有幾個優點。其中主要的是具有更高的分辨率，厘米精度，和能對森林地形進行地面檢測。

激光雷達已經成為在景觀、淺水區和項目地點收集非常密集和準確的高程數據的一種既定方法。這種主動遙感技術類似于雷達，但使用的是激光脈沖而不是無線電波。激光雷達通常是在“飛行狀態下”或從飛機上收集的，這樣它可以快速收集大面積的數據點。機載激光雷達也可以用于創建淺水區的水深模型。

審核編輯：湯梓紅