激光雷達是一種采用非接觸激光測距技術(shù)的傳感設備，能夠獲取空間環(huán)境高精度的三維點云圖像，測距精度可達厘米級。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的不斷降低，激光雷達日益成為汽車自動駕駛、定位導航、空間測繪、安保安防等領(lǐng)域最為核心的傳感設備。
然而，隨著其應用規(guī)模的不斷增加，在同一空間區(qū)域內(nèi)，多臺激光雷達同時工作時，一臺雷達有可能接收到其他雷達發(fā)射信號的回波，使數(shù)據(jù)產(chǎn)生紊亂，不能正常工作，即存在嚴重的串擾問題。尤其是在自動駕駛領(lǐng)域，未來道路交通中十幾臺以上的激光雷達在同一區(qū)域同時工作將成為常態(tài)，這時設備間的串擾將帶來極其嚴重的安全隱患，因此，要真正實現(xiàn)激光雷達的大規(guī)模應用，串擾問題是必須解決的一個技術(shù)障礙。
針對上述問題，光電所劉博研究員課題組提出了一種新的激光雷達發(fā)射脈沖編碼方法。該方法以單光子探測器的真隨機噪聲脈沖為信號源，產(chǎn)生真隨機發(fā)射脈沖序列。真正的隨機序列是不可重復、不斷變化的，不同的激光雷達發(fā)射的信號永遠是不同的，這就帶來一個突出的優(yōu)勢，即它不會被其他雷達的信號干擾，這將從根本上解決串擾問題，使激光雷達在自動駕駛領(lǐng)域的大規(guī)模應用成為可能。同時，該方法有效地克服了探測器死區(qū)時間導致的不利影響，具有比傳統(tǒng)脈沖編碼方法更好的測距性能，對激光雷達技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
該文章發(fā)表于近期的《光電進展》。論文鏈接：http://www.oejournal.org/j/PDFFull/A200222000009.pdf
真隨機編碼光子計數(shù)激光雷達系統(tǒng)原理圖