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移动机器人定位的基本概念

我们来考虑机器人和自动驾驶的定位问题，其实它是要估计运动主体（机器人本身或者车辆）这个参考帧，相对于周遭静止环境的位姿或者位姿变化， 这个周遭静止的环境，我们可以统称为坐标系。

移动定位问题，可以简化为跟重力方向垂直的水平面上的2d位姿估计。 2d坐标系的(0,0)点, 及x,y轴的朝向其实可以是任意的，只要基准定好了，后面的参考不变即可。

对于自动驾驶，有一些细节需要补充， 我们熟知的定位（gps）是经纬度坐标，如何对应平面笛卡尔坐标系呢？

经纬度坐标可以通过墨卡托投影系统（universal transverse mercator，utm）投影到utm 的一个区块中， 区块中再细的位置可以看成一个2d平面使用笛卡尔坐标进行表征， 这样球面的经纬度坐标和平面坐标是可以转换的。

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光学雷达

光学雷达是一种光学遥感技术，它通过首先向目标物体发射一束激光，再根据接收－反射的时间间隔来确定目标物体的实际距离。然后根据距离及激光发射的角度，通过简单的几何变化可以推导出物体的位置信息。

由于激光的传播受外界影响小，lidar能够检测的距离一般可达100m以上。

与传统雷达使用无线电波相比较，lidar使用激光射线，商用lidar使用的激光射线波长一般在600nm到1000nm之间，远远低于传统雷达所使用的波长。因此lidar在测量物体距离和表面形状上可达到更高的度，一般可以达到厘米级。

近年来，3d打印受到了广泛的关注。这是一种基于数字文件模型的技术，这些文件是在层上打印的，由粉末金属或塑料等粘合剂材料制成。

3d打印作为一种的智能制造技术，将带来传统生产方式和生产工艺的变革，有望将成为新工业的动力。激光雷达在3d打印中也很有用，比如近引进的printoptical3d打印技术。

m序列激光测距雷达

m序列激光测距雷达有很多的优点，属于连续波雷达,可以充分利用发射机功率，采用相关检测和相干积累信号处理提高信号处理增益提高激光测距雷达的抗干扰能力和测距精度,3点插值算法运用在m序列测距中能够---激光雷达的测距精度。

4脉冲激光测距机测距误差的理论分析

由于激光具有方向性好、单色性好、亮度高的特点,因此,激光测距和光学测距相比,有精度高、快速、测得远的优点。

近年来,各国生产和装备于坦克、地炮、舰炮、高炮及火控系统的激光测距机已有170余种,并且已经形成了标准化和系列化的产品。

除应用外，它在大地测量、---建设工程施工中及空间目标的测量方面也被广泛地应用。

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漫反射与漫透射的区别

漫透射（diffuse transmission）：光线穿过粗糙表面的透射材料（如磨砂玻璃）时，透射光弥散开，在宏观上不存在规则透射，称之为漫透射。

若光线照射到漫射性好的透光材料上时（如乳白玻璃等），透射光将向所有的方向散开并均匀分布在整个半球空间内，这时亮度在各个方向上均相同时，这称为各向同性漫透射（以前称为均匀漫透射）。又被称为“次表面散射”。

反射包括镜面反射和漫反射。当光照射到非常光滑的表面（例如镜子或者玻璃）会发生镜面反射，这时候反射角等于入射角。

相对的，不光滑表面就会发生漫反射，它的反射光是不规则的，四面八方的。我们观察到物体的颜色大多数是基于漫反射，而那些非常晃眼的或者非常光亮的样品表面大多数是镜面反射和漫反射同时存在。