Ammatillinen tieto

Laser Lidarin kehityksen retrospektiivi- ja trendianalyysi

2021-03-23
Laserin keksimisen jälkeen 1960-luvulla lidar on kehittynyt suuressa mittakaavassa. Laserista on tullut todellinen kuljettaja, mikä tekee lidarista halvan ja luotettavan, mikä tekee siitä kilpailukykyisemmän kuin muut anturiteknologiat. Lasertutkat alkavat toimia näkyvällä alueella (rubiinilaser), sitten lähi-infrapuna-alueella (Nd: YAG-laser) ja lopuksi infrapuna-alueella (CO2-laser). Tällä hetkellä monet lidarit toimivat lähi-infrapuna-alueella (1,5 um), joka on vaaraton ihmissilmille. Lidar-periaatteen pohjalta monet uudet tekniikat, kuten MMA ja digitaalinen holografia, on kiinnitetty yhä enemmän huomiota.
Lidarin käyttö maanmittauksessa ja kartoituksessa sisältää pääasiassa maan ja vieraiden esineiden mittaamisen, paikantamisen ja piirtämisen; koherentilla lidarilla on tärkeitä sovelluksia ympäristösovelluksissa, kuten tuulentunnistuksessa ja synteettisen aukon lidarin kehittämisessä; aidattua kuvantamista käytetään pääasiassa sotilaallisiin, lääketieteellisiin ja turvallisuusnäkökohtiin; ja lidaria on sovellettu verisuonitutkimuksessa ja näönkorjauksessa. Ghost lidaria on sovellettu teoriassa ja simulaatiossa uuden teknologian muodossa. Tärkeänä teknologiana lidaria käyttävät autopilotti ja UAV. Poliisi käyttää sitä myös nopeuden mittaamiseen sekä pelit, kuten Microsoftin Kinect sense -peli.
Lidarin kehityshistorian aikana Euroopassa, Yhdysvalloissa, entisessä Neuvostoliitossa, Japanissa ja Kiinassa lidar on käynyt läpi monia kehitysvaiheita. Varhaisimmasta laseretäisyydestä lähtien lidaria on käytetty laajalti sotilaallisen etäisyyden ja aseiden ohjauksessa, erityisesti laserpaikannuksessa (bistaattinen tutka). Lisätutkimukset ovat johtaneet laserkuvausjärjestelmän kehittämiseen, joka perustuu kaksiulotteiseen avainnusvalvontaan ja kolmiulotteiseen kuvantamistekniikkaan laitteiden prosessissa. Kuvausjärjestelmän kehittäminen sisältää pääasiassa: laajemman alueen ja poikkialueen resoluution, yhden fotonin herkän matriisin, monitaajuisen tai laajaspektrin lasersäteilyn useilla toiminnoilla, paremman läpäisykyvyn, kasvien kulkemisen, tiheiden välineiden läpikulkua kohteen tunnistamiseen ja muihin sovelluksiin .
Siviili- ja sotilas-siviilisovelluksissa ympäristölidar-tekniikka on kypsynyt ilmakehän ja valtamerten kaukokartoitustutkimuksen alalla, kun taas monissa maissa kolmiulotteinen kartoituslidar on siirtynyt toimintatilaan. Laserin tehokkuuden kasvaessa ja kompaktimmaksi ja halvemmaksi se tarjoaa mahdollisia sovelluksia autoille ja UAV:ille. Autopilottiajoneuvon käyttö on luultavasti laajimmin käytetty lidarin kaupallinen sovellus, mikä vähentää huomattavasti lidarin kokoa, painoa ja kustannuksia.
Lidar-teknologialla on monia sovelluksia lääketieteessä, joista yksi on optinen matalakoherenssitomografia. Tämä tekniikka on saanut alkunsa laserheijastimen laajasta soveltamisesta silmälääketieteessä silmän rakenteen kolmiulotteisen rekonstruoinnin tutkimiseen. Se toteuttaa verisuonten kolmiulotteisen endoskopian ja ulottuu kolmiulotteiseen Doppler-nopeusmittariin. Toinen tärkeä esimerkki on ihmisen silmän diopterin taittokuvaus. Tutkimus.
Lidar-järjestelmän tutkimuksessa on syntynyt monia uusia teknologioita ja menetelmiä, kuten huokoinen ja synteettinen aukko, kaksisuuntainen toiminta, moniaallonpituus- tai laajakaistaemissiolaser, fotonien laskenta ja edistynyt kvanttiteknologia, yhdistetyt passiiviset ja aktiiviset järjestelmät, yhdistetty mikroaalto- ja lidar, jne. Samanaikaisesti odotetaan, että koherenttia lidaria käytetään lisäämään menetelmää täyden kentän datan saamiseksi. Komponenttien osalta käytetään tehokkaita monitoimilaserlähteitä, kompakteja solid-state laserskannereita, ei-mekaanista säteen ohjausta ja muotoilua, herkkiä ja suurempia polttotasoryhmiä, tehokkaita laitteistoja ja algoritmeja lidar-tietojen käsittelyyn sekä suurta tiedonsiirtonopeutta. suora ja yhtenäinen havaitseminen.
Vertaamalla lidar-teknologian saavutuksia viimeisten 50 vuoden ajalta eri maissa, tulokset osoittavat, että lidar-teknologialla ja siihen liittyvillä sovelluksilla on edelleen laaja sovellusnäkymä.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept