激光雷达（LiDAR）的核心参数可分为性能、物理和工作特性三大类，以下是关键参数的中文详解及实际应用中的考量：

一、性能参数

1. 探测距离（测程）

   • 最大测距：在特定反射率（如10%/20%/80%）下能探测的最远距离（单位：米）。
   • 示例：200m @10%反射率（对低反射物体有效），1000m @80%反射率（如白色障碍物）。
   • 应用影响：自动驾驶需≥150m（高速场景），机器人避障通常50m足够。

2. 精度与分辨率

   • 距离精度：±3cm（高端雷达可达±1cm），影响地图重建精细度。
   • 角分辨率：
     • 水平角分辨率：0.1°~0.4°（如128线雷达通常0.2°）
     • 垂直角分辨率：0.1°~2°（如32线雷达约1.33°）
   • 点云密度：高分辨率雷达每秒百万级点云（如128线＞2M点/秒）。

3. 视场角（FOV）

   • 水平FOV：机械式通常360°（如禾赛Pandar系列），固态雷达常见120°。
   • 垂直FOV：25°~40°（车规级常用30°覆盖路面与低空障碍）。

4. 波长

   • 主流波长：
     • 905nm：成本低，易被水吸收，雨雾性能弱（需更高功率，人眼安全限制≤75W/cm²）。
     • 1550nm：透雾性强（穿透率提升2-3倍），人眼安全功率更高（可达500W/cm²），但成本高（如Luminar采用）。

二、物理与结构参数

1. 线数与扫描方式

   • 机械式线数：16线/32线/64线/128线（线数↑→点云密度↑，价格↑）。
   • 半固态/固态：MEMS微振镜（如速腾M1）、Flash（无扫描，短距补盲）、OPA（光学相控阵）。

2. 防护等级

   • IP等级：车规级需IP67（防尘防水，如禾赛AT128）。
   • 抗震性：≥50G机械冲击（符合MIL-STD-810军用标准）。

3. 尺寸与重量

   • 车规尺寸：典型≤150×150×100mm（如速腾M1为108×110×45mm）。
   • 重量：机械式通常2-5kg，固态可＜1kg。

三、工作特性参数

1. 扫描速率

   • 转速：10-20Hz（即5-20转/秒），影响动态目标捕捉能力。

2. 功耗与供电

   • 功耗：10W（Flash固态）~30W（机械式128线）。
   • 电压：车载常用12V/24V DC。

3. 同步与接口

   • 时间同步：PTP/gPTP或GPS PPS信号（多传感器融合同步误差需＜10ms）。
   • 数据接口：千兆以太网（Gige）、CAN FD、车载以太网（如禾赛AT128用100BASE-T1）。

4. 点云输出率

   • 数据率：>1M点/秒（如128线雷达典型值2.3M点/秒）。

四、环境适应性参数

1. 温度范围

   • 工业级：-20℃~+60℃，车规级：-40℃~+85℃（如Innovusion Falcon）。

2. 抗干扰能力

   • 多雷达干扰抑制：通过编码调制（如FMCW调频连续波）防串扰（如Aeva 4D雷达）。

选型关键考量

参数关联性示例

• 高线数 + 低角分辨率 → 点云均匀性更佳（如128线0.2°优于32线1.0°）
• 1550nm波长 + 高功率 → 雨雾穿透力提升50%以上，但成本增加30-50%
• 固态扫描 + 低功耗 → 更适合嵌入车身（如补盲雷达）

理解这些参数的相互关系与实际场景的匹配度，才能优化系统设计并控制成本。工业应用需额外关注振动耐受性，而车规则强调功能安全（ISO 26262）与寿命周期。