ຂ່າວ

ຜະລິດຕະພັນທີ່ໂດດເດັ່ນ

ຄວາມຮູ້ດ້ານວິຊາຊີບ

ເລດາເຣດາ

2021-09-23

Lidar (Laser Radar) ແມ່ນລະບົບ radar ທີ່ປ່ອຍແສງເລເຊີເພື່ອກວດຫາຕໍາແຫນ່ງແລະຄວາມໄວຂອງເປົ້າຫມາຍ. ຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງມັນແມ່ນສົ່ງສັນຍານການຊອກຄົ້ນຫາ (ເລເຊີ) ໄປຫາເປົ້າຫມາຍ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປຽບທຽບສັນຍານທີ່ໄດ້ຮັບ (ສຽງສະທ້ອນ) ສະທ້ອນຈາກເປົ້າຫມາຍທີ່ມີສັນຍານສົ່ງ, ແລະຫຼັງຈາກການປຸງແຕ່ງທີ່ເຫມາະສົມ, ທ່ານສາມາດໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກ່ຽວກັບເປົ້າຫມາຍດັ່ງກ່າວ, ເຊັ່ນ: ໄລຍະຫ່າງເປົ້າຫມາຍ, azimuth, ລະດັບຄວາມສູງ, ຄວາມໄວ, ທັດສະນະຄະ, ເຖິງແມ່ນວ່າຮູບຮ່າງແລະຕົວກໍານົດການອື່ນໆ, ເພື່ອຊອກຫາ, ຕິດຕາມແລະກໍານົດເຮືອບິນ, ລູກສອນໄຟແລະເປົ້າຫມາຍອື່ນໆ. ມັນປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງສົ່ງ laser, ເຄື່ອງຮັບ optical, turntable, ແລະລະບົບການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນຂ່າວສານ. ເລເຊີຈະປ່ຽນກຳມະຈອນໄຟຟ້າໃຫ້ເປັນກຳມະຈອນແສງສະຫວ່າງ ແລະປ່ອຍພວກມັນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງຮັບ optical ຟື້ນຟູກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງສະທ້ອນຈາກເປົ້າຫມາຍໄປສູ່ກໍາມະຈອນໄຟຟ້າແລະສົ່ງໃຫ້ເຂົາເຈົ້າກັບຈໍສະແດງຜົນ.
LiDAR ເປັນລະບົບທີ່ປະສົມປະສານສາມເຕັກໂນໂລຢີ: ເລເຊີ, ລະບົບການຈັດຕໍາແຫນ່ງທົ່ວໂລກແລະລະບົບນໍາທາງ inertial, ໃຊ້ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂໍ້ມູນແລະສ້າງ DEM ທີ່ຖືກຕ້ອງ. ການປະສົມປະສານຂອງສາມເຕັກໂນໂລຊີເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຊອກຫາຈຸດຂອງ beam laser ຕີວັດຖຸທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ. ມັນໄດ້ຖືກແບ່ງອອກຕື່ມອີກເປັນລະບົບ LiDAR ພູມສັນຖານທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບການໄດ້ຮັບຕົວແບບດິຈິຕອນຊັ້ນສູງຂອງພື້ນດິນແລະລະບົບ LIDAR hydrological ແກ່ສໍາລັບການໄດ້ຮັບ DEM ໃຕ້ນ້ໍາ. ລັກສະນະທົ່ວໄປຂອງທັງສອງລະບົບນີ້ແມ່ນການນໍາໃຊ້ lasers ສໍາລັບການກວດສອບແລະການວັດແທກ. ນີ້ແມ່ນການແປພາສາອັງກິດຕົ້ນສະບັບຂອງຄໍາວ່າ LiDAR, ຄື: ການກວດສອບ LIght ແລະລະດັບ, ຫຍໍ້ເປັນ LiDAR.
ເລເຊີຕົວມັນເອງມີຄວາມສາມາດລະດັບຄວາມຊັດເຈນຫຼາຍ, ແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະດັບຂອງມັນສາມາດບັນລຸຫຼາຍຊັງຕີແມັດ. ນອກເຫນືອໄປຈາກເລເຊີຕົວມັນເອງ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະບົບ LIDAR ຍັງຂຶ້ນກັບປັດໃຈພາຍໃນເຊັ່ນ: ການຊິງໂຄໄນຂອງເລເຊີ, GPS ແລະຫນ່ວຍວັດແທກ inertial (IMU). . ດ້ວຍການພັດທະນາ GPS ການຄ້າແລະ IMU, ມັນໄດ້ກາຍເປັນຄວາມເປັນໄປໄດ້ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນສູງຈາກເວທີມືຖື (ເຊັ່ນ: ຢູ່ໃນຍົນ) ຜ່ານ LIDAR.
ລະບົບ LIDAR ປະກອບມີເລເຊີແຄບແຖບດຽວ ແລະລະບົບຮັບສັນຍານ. ເລເຊີສ້າງແລະປ່ອຍກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງ, ຕີວັດຖຸແລະສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນມັນກັບຄືນໄປບ່ອນ, ແລະສຸດທ້າຍໄດ້ຮັບໂດຍຜູ້ຮັບ. ເຄື່ອງຮັບໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງວັດແທກໄລຍະເວລາການຂະຫຍາຍພັນຂອງກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງຈາກການການປ່ອຍອາຍພິດໄປສູ່ການສະທ້ອນ. ເນື່ອງຈາກວ່າກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງເດີນທາງດ້ວຍຄວາມໄວຂອງແສງສະຫວ່າງ, ຜູ້ຮັບສະເຫມີໄດ້ຮັບກໍາມະຈອນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນກ່ອນທີ່ຈະກໍາມະຈອນຕໍ່ໄປ. ເນື່ອງຈາກຄວາມໄວຂອງແສງແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ, ເວລາເດີນທາງສາມາດຖືກປ່ຽນເປັນການວັດແທກໄລຍະທາງ. ການສົມທົບຄວາມສູງຂອງເລເຊີ, ມຸມສະແກນເລເຊີ, ຕໍາແຫນ່ງຂອງເລເຊີທີ່ໄດ້ຮັບຈາກ GPS ແລະທິດທາງຂອງການປ່ອຍອາຍພິດ laser ທີ່ໄດ້ຮັບຈາກ INS, ຈຸດປະສານງານ X, Y, Z ຂອງແຕ່ລະຈຸດຫນ້າດິນສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ຄວາມຖີ່ຂອງການປ່ອຍແສງເລເຊີສາມາດຕັ້ງແຕ່ສອງສາມ pulses ຕໍ່ວິນາທີຫາຫຼາຍສິບພັນກໍາມະຈອນຕໍ່ວິນາທີ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນລະບົບທີ່ມີຄວາມຖີ່ຂອງ 10,000 pulses ຕໍ່ວິນາທີ, ຜູ້ຮັບຈະບັນທຶກ 600,000 ຈຸດໃນຫນຶ່ງນາທີ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ໄລຍະຫ່າງຂອງລະບົບ LIDAR ແມ່ນຕັ້ງແຕ່ 2-4 ແມັດ. [3]
ຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງ lidar ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບ radar. ການນໍາໃຊ້ເລເຊີເປັນແຫຼ່ງສັນຍານ, laser ກໍາມະຈອນເຕັ້ນ emissions ໂດຍ laser ໄດ້ hits ຕົ້ນໄມ້, ຖະຫນົນຫົນທາງ, ຂົວແລະອາຄານເທິງພື້ນດິນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການກະແຈກກະຈາຍ, ແລະບາງສ່ວນຂອງຄື້ນຟອງແສງສະຫວ່າງຈະໄດ້ຮັບການສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງການຮັບ lidar ໄດ້. ໃນອຸປະກອນ, ອີງຕາມຫຼັກການຂອງລະດັບ laser, ໄລຍະຫ່າງຈາກ radar laser ໄປຫາຈຸດເປົ້າຫມາຍແມ່ນໄດ້ຮັບ. ເລເຊີກຳມະຈອນຈະສະແກນວັດຖຸເປົ້າໝາຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂໍ້ມູນຂອງຈຸດເປົ້າໝາຍທັງໝົດຢູ່ໃນວັດຖຸເປົ້າໝາຍ. ຫຼັງຈາກການປະມວນຜົນຮູບພາບທີ່ມີຂໍ້ມູນນີ້, ຮູບພາບສາມມິຕິລະພາບທີ່ຖືກຕ້ອງສາມາດໄດ້ຮັບ.
ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການເຮັດວຽກຂອງ lidar ແມ່ນຄືກັນກັບ radar ວິທະຍຸ, ນັ້ນແມ່ນ, ສັນຍານຖືກສົ່ງໂດຍລະບົບສົ່ງ radar, ເຊິ່ງສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໂດຍເປົ້າຫມາຍແລະເກັບກໍາໂດຍລະບົບຮັບ, ແລະໄລຍະຫ່າງຂອງເປົ້າຫມາຍແມ່ນກໍານົດ. ໂດຍການວັດແທກເວລາແລ່ນຂອງແສງສະທ້ອນ. ສໍາລັບຄວາມໄວ radial ຂອງເປົ້າຫມາຍ, ມັນສາມາດຖືກກໍານົດໂດຍການປ່ຽນຄວາມຖີ່ Doppler ຂອງແສງສະທ້ອນ, ຫຼືມັນສາມາດວັດແທກໄດ້ໂດຍການວັດແທກສອງຫຼືຫຼາຍກວ່າໄລຍະຫ່າງແລະການຄິດໄລ່ອັດຕາການປ່ຽນແປງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມໄວ. ນີ້ແມ່ນແລະຍັງເປັນຫຼັກການພື້ນຖານຂອງ radars ກວດພົບໂດຍກົງ. ຫຼັກການເຮັດວຽກ
ຂໍ້ດີຂອງ Lidar
ເມື່ອປຽບທຽບກັບ radar microwave ທໍາມະດາ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນໃຊ້ເລເຊີ beam, ຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານຂອງ lidar ແມ່ນສູງກວ່າ microwave ຫຼາຍ, ສະນັ້ນມັນນໍາເອົາຂໍ້ດີຫຼາຍ, ຕົ້ນຕໍແມ່ນ:
(1) ຄວາມລະອຽດສູງ
Lidar ສາມາດໄດ້ຮັບຄວາມລະອຽດສູງ, ໄລຍະຫ່າງແລະຄວາມໄວ. ປົກກະຕິແລ້ວຄວາມລະອຽດເປັນລ່ຽມແມ່ນບໍ່ຫນ້ອຍກວ່າ 0.1mard, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າມັນສາມາດຈໍາແນກສອງເປົ້າຫມາຍ 0.3m ຫ່າງກັນໃນໄລຍະ 3km (ນີ້ແມ່ນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ສໍາລັບ radar microwave ໃນກໍລະນີໃດກໍ່ຕາມ), ແລະສາມາດຕິດຕາມຫຼາຍເປົ້າຫມາຍໃນເວລາດຽວກັນ; ຄວາມລະອຽດລະດັບສາມາດສູງເຖິງ 0.lm; ຄວາມລະອຽດຄວາມໄວສາມາດບັນລຸພາຍໃນ 10m / s. ຄວາມລະອຽດສູງຂອງໄລຍະແລະຄວາມໄວຫມາຍຄວາມວ່າເຕັກໂນໂລຊີການຖ່າຍຮູບໄລຍະ Doppler ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບຮູບພາບທີ່ຊັດເຈນຂອງເປົ້າຫມາຍ. ຄວາມລະອຽດສູງແມ່ນປະໂຫຍດທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງ lidar, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນແມ່ນອີງໃສ່ເລື່ອງນີ້.
(2) ການປິດບັງທີ່ດີແລະຄວາມສາມາດຕ້ານການແຊກແຊງທີ່ເຂັ້ມແຂງ
laser ຂະຫຍາຍພັນໃນເສັ້ນຊື່, ມີທິດທາງທີ່ດີ, ແລະ beam ແມ່ນແຄບຫຼາຍ. ມັນສາມາດໄດ້ຮັບການພຽງແຕ່ຢູ່ໃນເສັ້ນທາງການຂະຫຍາຍພັນຂອງມັນ. ເພາະສະນັ້ນ, ມັນເປັນການຍາກຫຼາຍສໍາລັບສັດຕູທີ່ຈະສະກັດ. ລະບົບການເປີດຕົວຂອງເລເຊີ radar (ກ້ອງສ່ອງທາງໄກສົ່ງສັນຍານ) ມີຮູຮັບແສງຂະຫນາດນ້ອຍ, ແລະພື້ນທີ່ຮັບແມ່ນແຄບ, ສະນັ້ນມັນຖືກເປີດຕົວໂດຍເຈດຕະນາ. ຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ສັນຍານ jamming laser ເຂົ້າໄປໃນຕົວຮັບແມ່ນຕໍ່າທີ່ສຸດ; ນອກຈາກນັ້ນ, ບໍ່ເຫມືອນກັບ radar microwave, ເຊິ່ງມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຄື້ນຟອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທີ່ມີຢູ່ໃນທໍາມະຊາດ, ບໍ່ມີແຫຼ່ງສັນຍານຈໍານວນຫຼາຍທີ່ສາມາດແຊກແຊງ radar ເລເຊີໃນທໍາມະຊາດ, ສະນັ້ນ radar laser ແມ່ນຕ້ານການເຄື່ອນໄຫວ, ຄວາມສາມາດ interference ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຫຼາຍ, ເຫມາະສໍາລັບການເຮັດວຽກໃນສະພາບແວດລ້ອມສົງຄາມຂໍ້ມູນຂ່າວສານທີ່ສັບສົນແລະເຂັ້ມງວດ.
(3) ປະສິດທິພາບການກວດສອບລະດັບຄວາມສູງຕ່ໍາທີ່ດີ
ເນື່ອງຈາກອິດທິພົນຂອງສຽງຂອງວັດຖຸພື້ນດິນຕ່າງໆໃນ radar microwave, ມີພື້ນທີ່ຕາບອດທີ່ແນ່ນອນ (ພື້ນທີ່ບໍ່ສາມາດກວດພົບໄດ້) ໃນລະດັບຄວາມສູງຕ່ໍາ. ສໍາລັບ lidar, ພຽງແຕ່ເປົ້າຫມາຍ illuminated ທີ່ຈະສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນ, ແລະບໍ່ມີຜົນກະທົບຂອງ echo ວັດຖຸພື້ນດິນ, ສະນັ້ນມັນສາມາດເຮັດວຽກຢູ່ໃນ "ສູນ", ແລະປະສິດທິພາບການຊອກຄົ້ນຫາລະດັບຄວາມສູງຕ່ໍາແມ່ນເຂັ້ມແຂງຫຼາຍກ່ວາ radar microwave.
(4) ຂະຫນາດນ້ອຍແລະນ້ໍາຫນັກເບົາ
ໂດຍທົ່ວໄປ, ປະລິມານຂອງ radar microwave ປະຊຸມສະໄຫມແມ່ນໃຫຍ່ຫຼວງ, ມະຫາຊົນຂອງລະບົບທັງຫມົດໄດ້ຖືກບັນທຶກເປັນໂຕນ, ແລະເສັ້ນຜ່າກາງຂອງສາຍອາກາດ optical ສາມາດບັນລຸຫຼາຍແມັດຫຼືແມ້ກະທັ້ງສິບແມັດ. lidar ແມ່ນຫຼາຍສີມ້ານແລະ dexterous ຫຼາຍ. ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງ telescope ເປີດຕົວໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນພຽງແຕ່ລະດັບຊັງຕີແມັດ, ແລະມະຫາຊົນຂອງລະບົບທັງຫມົດແມ່ນພຽງແຕ່ສິບກິໂລກຣາມ. ມັນງ່າຍທີ່ຈະຕິດຕັ້ງແລະ disassemble. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ໂຄງສ້າງຂອງ lidar ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ, ການບໍາລຸງຮັກສາແມ່ນສະດວກ, ການດໍາເນີນງານແມ່ນງ່າຍດາຍ, ແລະລາຄາຕໍ່າ.
ຂໍ້ເສຍຂອງ lidar
ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ວຽກງານໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກສະພາບອາກາດແລະບັນຍາກາດ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ການຫຼຸດຫນ້ອຍລົງຂອງເລເຊີມີຂະຫນາດນ້ອຍໃນສະພາບອາກາດທີ່ຊັດເຈນ, ແລະໄລຍະການຂະຫຍາຍພັນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຍາວ. ໃນສະພາບອາກາດທີ່ບໍ່ດີເຊັ່ນ: ຝົນຕົກຫນັກ, ຄວັນໄຟຫນາແຫນ້ນ, ແລະຫມອກ, ການຫຼຸດຫນ້ອຍລົງເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແລະໄລຍະການຂະຫຍາຍພັນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ເລເຊີ co2 ທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນເຮັດວຽກຂອງ 10.6Î¼m ປະສິດທິພາບການສົ່ງຂອງບັນຍາກາດທີ່ດີກວ່າໃນບັນດາ lasers ທັງຫມົດ, ແລະການຫຼຸດຫນ້ອຍລົງໃນສະພາບອາກາດທີ່ບໍ່ດີແມ່ນ 6 ເທົ່າຂອງມື້ບ່ອນມີແດດ. ຊ່ວງຂອງ co2 lidar ທີ່ໃຊ້ໃນພື້ນທີ່ຫຼືໃນລະດັບຄວາມສູງຕ່ໍາແມ່ນ 10-20 ກິໂລແມັດໃນມື້ທີ່ມີບ່ອນມີແດດ, ໃນຂະນະທີ່ມັນຫຼຸດລົງຫນ້ອຍກວ່າ 1 ກິໂລແມັດໃນສະພາບອາກາດທີ່ບໍ່ດີ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການໄຫຼວຽນຂອງບັນຍາກາດຍັງຈະເຮັດໃຫ້ລໍາແສງເລເຊີຖືກບິດເບືອນແລະສັ່ນສະເທືອນ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກຂອງ lidar.
ອັນທີສອງ, ເນື່ອງຈາກ beam ແຄບທີ່ສຸດຂອງ lidar, ມັນເປັນການຍາກຫຼາຍທີ່ຈະຄົ້ນຫາເປົ້າຫມາຍໃນອາວະກາດ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການຂັດຂວາງແລະປະສິດທິພາບການຊອກຄົ້ນຫາຂອງເປົ້າຫມາຍທີ່ບໍ່ແມ່ນການຮ່ວມມື. ມັນພຽງແຕ່ສາມາດຄົ້ນຫາແລະຈັບເປົ້າຫມາຍໃນຂອບເຂດຂະຫນາດນ້ອຍ. ເພາະສະນັ້ນ, lidar ແມ່ນເອກະລາດຫນ້ອຍແລະໂດຍກົງ. ໃຊ້ໃນສະຫນາມຮົບສໍາລັບການຊອກຄົ້ນຫາແລະຄົ້ນຫາເປົ້າຫມາຍ.

ທີ່ຜ່ານມາ:

ນຶ່ງສັດຕະວັດຫລັງຈາກໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບ, ມະນຸດໄດ້ຈັບພາບວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກຂອງ excitons ເປັນຄັ້ງທໍາອິດ.

ຕໍ່ໄປ:

10G DWDM ໂມດູນ optical Tunable

ຂ່າວ

ຜະລິດຕະພັນທີ່ໂດດເດັ່ນ

1064nm Ytterbium-doped Fiber Amplifier YDFA

ຕົວຄວບຄຸມເສັ້ນໄຍ Polarization ຄູ່ມື

850nm 10mW Superluminescent Diode sld diode

1653nm DFB Laser Diode ສໍາລັບ CH4 Sensing

ເລດາເຣດາ

ທີ່ຜ່ານມາ:

ຕໍ່ໄປ: