激光雷達，英文全稱為LightDetectionAndRanging，簡稱LiDAR，即光探測與測量，是一種集激光，全球定位系統（GPS）和慣性導航系統（INS）三種技術于一身的系統，用于獲得數據并生成精確的DEM（數字高程模型）。這三種技術的結合，可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑，測距精度可達厘米級，激光雷達最大的優勢就是“精準”和“快速、高效作業”。
激光雷達運作時，只需進行非接觸掃描可以在短時間內獲取物體和環境空間點的三維數據和信息，由于收集的數據是以點的形式組成，所以這些數據被稱作點云數據，其最大的特點是可以進行后期的處理，依靠獲取的數據便能夠建立完整的三維立體模型，而如今隨著商用GPS及IMU（慣性測量單元）的發展，通過LIDAR從移動平臺上（比如在機器人、飛機上）獲得高精度的數據已經成為可能并被廣泛應用。
起源于軍事需要
激光雷達最初起源于軍事需要，作為目標探測和跟蹤系統被認為是更難被敵軍干擾和探測到的裝置，憑借激光雷達實現高清晰度的成像以收集足夠的細節來識別目標，如坦克、飛機或步行中的人，這也促使機載激光雷達比地面激光雷達更具優勢，應用場景更為豐富。
事實上，激光雷達在20世紀70年代發才真正展起來，當時在航天方面主要用于測量火箭初始飛行階段的彈道軌跡，近兩年最為大眾稱道的是用于無人駕駛汽車導航和制導的激光雷達，特別是它可以使無人機和無人駕駛汽車自行避開障礙物。
激光雷達恰恰是實現自動控制車速的ACC（主動巡航控制系統）以及未來無人駕駛汽車必須用到的核心技術，谷歌無人駕駛汽車使用的就是美國車用激光雷達探測器巨頭護航(Escort)公司的產品和技術，Escort公司在美國已有35年歷史，該企業研發的雷達產品在美國占有50%以上市場份額，它已經實現一套完整的感應系統，可以對周圍環境360度無死角關注，加上無人駕駛系統的“心臟”，就是位于汽車頂部的激光雷達探測儀，有利于三維識別周邊環境的3D地圖，即使汽車在高速路上時，雷達也可以讓汽車“看”得更遠。此外，由于谷歌無人駕駛汽車還配有獨立的GPS裝置，配合激光雷達，與地圖信息對照，便可以實時更新當前所在位置。
除了谷歌之外，包括大眾、日產、豐田等公司都在研發和測試無人駕駛汽車技術，自然也要用到激光雷達，豐田公司已經獨自研制了一套激光雷達系統。但目前來看，各公司開展的自動駕駛實驗大多使用美國Velodyne公司制造的激光雷達，因為Velodyne的產品便宜，它已經發布了針對大眾市場自動駕駛車型研發的小體積、低價格的激光雷達系統，不過仍然需要約4.9萬元人民幣，Velodyne希望借此促進激光雷達在小型化設備上的發展，幫助更多汽車廠商構建自己的自動或半自動駕駛汽車。在可以預見的未來，無人駕駛汽車的發展必將引發激光雷達的一次大爆發。
國內激光雷達市場現狀
事實上，激光雷達除了用于軍事和商業領域，已經把觸角伸向了民用領域。在國外，激光雷達已經成為民用領域的“寵兒”，但市場份額大多被諸如瑞士Leica、加拿大Optech、奧地利Riegl、美國Trimble等老牌測繪企業占據。然而隨著激光雷達不斷深入到國計民生的各個方面，在國內也不乏一些在激光雷達領域探索的創業團隊，涉及的產業鏈也頗為豐富，各種工具、后期處理軟件、定制服務層出不窮。
數字綠土科技就是一家致力于激光雷達技術的研發與應用的國內初創企業，創始人郭慶華是“青年千人計劃”創業的典型代表，該公司已自主開發了激光點云數據管理、分析和建模的平臺軟件以及基于激光雷達數據的林業應用等專業軟件。數字綠土副總經理葉偉強介紹說，他們想要實現的是為客戶提供數據采集、點云數據后處理的一站式解決方案，其中已經成型的產品有Li-Air無人機激光雷達掃描系統、Li-Mobile車載激光雷達系統以及Lidar360點云處理軟件。
值得一提的是，其自主研發的第一款硬件產品無人機激光雷達系統Li-Air，已經完成了第一次破冰之旅，在擊敗了眾多歐美競爭對手的情況下，獲得了香港地政署的采購合同。
葉偉強說，數字綠土也在獨立開發無人機，搭配自家的激光雷達系統和點云數據處理軟件，以實現為客戶提供一站式定制化服務。那么這樣會不會與風頭正勁的無人機廠商構成競爭？
葉偉強的回答是：No。在他看來，當下的無人機更像是一個玩物，做的是大眾市場，而數字綠土專注的是包括數字三維森林、數字三維地形、數字城市建設、災害預警評估和地籍調查服務等方面的解決方案，不但不會與無人機廠商構成競爭，反而有機會合作。
這與億航Ghost無人機聯合創始人熊逸放的想法不謀而合。熊逸放表示，激光雷達和無人機組合不失為一種合作的避障解決方案，未來不排除合作的可能，但他明確指出目前的激光雷達技術并不是很成熟，使用過程中存在很多不確定性，至于激光雷達技術公司是否研制無人機，則表示無所謂。
與數字綠土開發的數據處理軟件不同，發跡于上海的國內創業公司RoboPeak則把激光雷達實踐于機器人領域，這支成立于2009年的團隊，已經在激光雷達底層技術沉淀了6年，其創始人是在國內創客圈很有名的陳士凱，該公司致力于機器人操作系統（ROS）、民用機器人平臺系統以及設備的設計研發，目的在于將機器人從工業層面帶入普通家庭，但是想要讓機器人進入民用市場，首先就要突破價格高昂的關隘，所以去年RoboPeak順勢推出了低成本的激光雷達RPLidar，相比動輒上萬元的工業級產品，這款產品的價格低至千元，被控制在普通工業級激光雷達的十分之一，此款產品的出現也為以后開發消費級機器人產品創造了可能。
為了配合RPLidar的使用，RoboPeak還同步開發了小型化機器人應用平臺RPMini，RPmini配備了諸如加速計、陀螺儀、超聲波測距儀等多種傳感器，使用者可以使用藍牙無線控制RPmini和遠程編程，不過在陳士凱的計劃里，機器人RPMini目前屬于研究和測試激光定位的載體，待以后基于底層的激光雷達技術趨于完善之時，才會考慮產品化，比如簡單的智能掃地機、導航功能的機器人等等。
面臨的困境和考驗
不難看出，如今激光雷達技術已經滲入包括軍事、商用、民用的各個層面，未來更有望在3D打印、無人駕駛、虛擬現實等領域開拓全新局面，事實上目前國內的激光雷達市場已經呈現迅猛增長的勢頭，但是根據鈦媒體的觀察以及與一些創業者聊的結果來看，國內激光雷達市場依然混亂，“貼牌”、“山寨”廠商泛濫，缺乏連貫的產業鏈以及配套設備。除此之外，創業公司普遍缺乏成熟的底層算法，限于技術難點和硬件成本高，多數企業主要做的是代理和服務。
其中一位創業者表示，與激光雷達相關的產業，如何高精度的處理采集到的數據也是關鍵的一環。“激光雷達會采集豐富的點云數據，信息量龐大，目前常用的數據存儲格式不統一，存儲數據時存在種種不足，數據精度很難保證，如何讓硬件、軟件和終端用戶實現數據格式的統一，是整個激光雷達市場接下來必將面臨的難題”，他說。
雖然如今的國內激光雷達市場看似陰云密布，但不可否認的是市場需求的大幅增長，必然會促使大批軟、硬件廠商的涌入，伴隨著上下游產業鏈的形成以及更完整解決方案的推出，或許在不久之后，便可以隨處可見激光雷達的身影，迎來真正的大爆發。
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