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大氣激光雷達說穿了就是雷達，干得也是同樣的活，就是探測目標位置，監測移動速度。區別在于激光雷達用的是激光，而傳統意義上的雷達用的是超聲。
大氣激光雷達的主要原理與普通雷達原理相似，使用的技術是飛行時間。具體而言，就是根據激光遇到障礙物后的折返時間，計算目標與自己的相對距離。激光光束可以測量視場中物體輪廓邊沿與設備間的相對距離，這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出3D環境地圖，精度可達到厘米級別，從而提高測量精度。
大氣激光雷達是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。從工作原理上講，與微波雷達沒有根本的區別:向目標發射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發射信號進行比較,作適當處理后,就可獲得目標的有關信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數,從而對飛機等目標進行探測、跟蹤和識別。
工作在紅外和可見光波段的，以激光為工作光束的雷達稱為激光雷達。它由激光發射機、光學接收機、轉臺和信息處理系統等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發射出去，光接收機再把從目標反射回來的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。
它是一種工作在從紅外到紫外光譜段的雷達系統，其原理和構造與激光測距儀極為相似。激光雷達的作用是能測量目標位置(距離和角度)、運動狀態(速度、振動和姿態)和形狀，探測、識別、分辨和跟蹤目標。
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