激光雷达（LiDAR，Light Detection and Ranging）是一种以发射激光束探测目标位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理主要包括以下几个步骤：
发射激光脉冲：
激光雷达通过激光发射器发出一束调制激光信号，这些激光通常以脉冲形式发射。这些激光脉冲具有极高的能量和精确的方向性，能够穿透大气并照射到目标物体上。
反射与接收：
当激光束遇到目标物体时，部分激光会被反射回来。激光雷达的接收器会捕捉这些反射回来的激光信号。接收器通常与发射器紧密对齐，以确保接收到的光是直接从目标物体反射回来的。
计算飞行时间（TOF）：
通过测量激光脉冲从发射到反射回来的时间间隔，可以计算出目标物体与激光雷达之间的距离。这种方法称为飞行时间法（Time of Flight），是激光雷达测距的基本原理。
信号处理：
接收到的反射信号经过一系列的滤波与调制处理，以提高信号的精度和可靠性。这些处理步骤包括过滤噪声和其他干扰因素。
生成三维数据：
通过分析反射回来的激光信号，激光雷达可以生成目标物体的三维点云数据，进而绘制出详细的三维环境地图。这些点云数据可以用于进一步处理，生成三维模型或地形图。
激光雷达的构成主要包括激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等部分。激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。接收系统可以采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。
激光雷达的工作方式主要有脉冲和连续波两种，探测方法可以根据不同的原理分为米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射、荧光、多普勒等激光雷达。
激光雷达的核心优势在于利用激光的高频特性进行大量、高速的位置及速度信息测量，形成准确清晰的物体3D建模。激光雷达广泛应用于地形测绘、城市规划、农业、森林管理、交通规划、考古、气象监测、军事侦察等领域。
