Далечинско сензори на Лидар: Принцип, апликација, бесплатни ресурси и софтвер

Сензори на воздухот во воздухотМоже или да фати специфични точки од ласерски пулс, познат како дискретни мерења на враќање, или да го сними целосниот сигнал како што се враќа, наречен целосен бран, во фиксни интервали како 1 ns (кој опфаќа околу 15 см). Лидар со целосна бранова форма најмногу се користи во шумарството, додека дискретното враќање на Лидар има пошироки апликации низ различни полиња. Оваа статија првенствено разговара за дискретното враќање на Лидар и неговите употреби. Во ова поглавје, ќе опфатиме неколку клучни теми за Лидар, вклучувајќи ги и неговите основни компоненти, како работи, неговата точност, системите и достапните ресурси.

Основни компоненти на Лидар

Земјоделските системи LIDAR обично користат ласери со бранови должини помеѓу 500-600 nm, додека системите за воздушни лидари користат ласери со подолги бранови должини, кои се движат од 1000-1600 nm. Стандардно поставување на воздухопловството Лидар вклучува ласерски скенер, единица за мерење на растојание (единица за опсег) и системи за контрола, следење и снимање. Исто така, вклучува диференцијален глобален систем за позиционирање (DGPS) и единица за инерцијално мерење (IMU), честопати интегриран во еден систем познат како систем за позиција и ориентација. Овој систем обезбедува прецизна локација (должина, географска ширина и надморска височина) и ориентација (ролна, теренот и насловот).

 Моделите во кои ласерот ја скенира областа може да варира, вклучително и цик -цак, паралелно или елипсовидни патеки. Комбинацијата на податоци за DGPS и IMU, заедно со податоците за калибрација и параметрите за монтирање, му овозможува на системот точно да ги обработува собраните ласерски точки. Овие точки потоа се доделуваат координати (x, y, z) во географски координатен систем со помош на светскиот геодетски систем од 1984 (WGS84).

Како ЛидарДалечинско сензориРаботи? Објаснете на едноставен начин

Системот LiDAR емитува брзи ласерски пулси кон целниот предмет или површина.

Ласерските пулсирања ја одразуваат целта и се враќаат во сензорот Лидар.

Сензорот прецизно го мери времето што е потребно за секој пулс да патува во целта и назад.

Користејќи ја брзината на светлината и времето на патување, се пресметува растојанието до целта.

Во комбинација со податоците за позицијата и ориентацијата од GPS и IMU сензорите, се утврдуваат прецизните 3Д координати на ласерските рефлексии.

Ова резултира во густ облак од 3Д точка што ја претставува скенираната површина или предмет.

Физички принцип на Лидар

LIDAR системите користат два вида ласери: пулсирана и континуиран бран. Пулсираните системи на Лидар работат со испраќање на краток пулс на светлина и потоа мерење на времето што е потребно за овој пулс да патува до целта и да се врати на приемникот. Ова мерење на време на патување со патување помага да се утврди растојанието до целта. Пример е прикажан во дијаграм каде се прикажани амплитудите на пренесениот светлосен сигнал (AT) и примениот светлосен сигнал (AR). Основната равенка што се користи во овој систем вклучува брзина на светлина (C) и растојание до целта (R), дозволувајќи му на системот да го пресмета растојанието врз основа на тоа колку време е потребно за да се врати светлината.