在LightTools中进行LiDAR光学系统模拟（1）

LiDAR（激光雷达）光学系统越来越多地用于自动驾驶汽车的开发以及其他应用中，为了应对这种光学系统的准确模拟，LightTools从9.1版本开始加入光程长度网格模拟功能。光线探测和测距（LiDAR）系统使用光作为探测目标和确定其系统距离的手段，类似于雷达使用无线电波的方式。脉冲LiDAR通过将短而窄的激光脉冲与快速探测器耦合来工作：

- 单个或多个激光器产生短脉冲光，这些光从场景中的物体散射出去，其中一些光返回到LiDAR探测器

- 探测器电子元件测量光的往返飞行时间，以确定到物体的距离

- 通常使用多个激光器或振荡镜在垂直方向上进行扫描

- 整个LiDAR主体旋转360°水平扫描

在此简报中，我们将模拟一个LiDAR系统，用它来扫描一个场景，我们将演示如何在LightTools中使用光程长度网格，使用网格数据累积功能添加多个扫描，我们还将利用参数分析仪来完成水平扫描。

图1.光程长度网格图

什么是LiDAR?

Light Detectionand Ranging(LiDAR光检测与距离修正)系统使用光作为检测物体并确定其距离的方法，类似于雷达使用无线电波的方法。

LiDAR 系统的应用包括:

- 地形测绘

- 3D建筑场地测绘

- 大气研究

- 环境研究

- 机器人“视觉”

- 自动驾驶汽车

随着自动驾驶汽车的迅速发展，需要开发高效，可靠，具有成本效益的车载LiDAR系统。

图2.自动驾驶汽车3D模型

打开系统模型：

打开LiDAR_with_OPL_Mesh.1.lts系统模型，由于模型比较大，打开时可能需要一点时间

检查系统模型中的关键光学元件

- 整个系统模型由三辆车组成：一辆小汽车和两辆客车

- LiDAR光学系统安装在小汽车的顶部

放大绿色小汽车车顶的LiDAR光学系统，该系统以剖视图显示（所显示的一半剖视元件不参与光线追迹）

图3.系统模型

图4.LiDAR光学系统