Lidar (lazerinis radaras) yra radaro sistema, kuri skleidžia lazerio spindulį, kad nustatytų taikinio padėtį ir greitį. Jo veikimo principas yra nusiųsti aptikimo signalą (lazerio spindulį) į taikinį, o tada lyginti gautą signalą (taikinio aidą), atsispindintį nuo taikinio su perduodamu signalu, ir tinkamai apdorojus galite gauti atitinkamą informaciją apie taikinį, tokie kaip taikinio atstumas, azimutas, aukštis virš jūros lygio, greitis, padėtis, lygi forma ir kiti parametrai, kad būtų galima aptikti, sekti ir identifikuoti orlaivius, raketas ir kitus taikinius. Jį sudaro lazerinis siųstuvas, optinis imtuvas, patefonas ir informacijos apdorojimo sistema. Lazeris elektros impulsus paverčia šviesos impulsais ir juos skleidžia. Tada optinis imtuvas atkuria nuo taikinio atspindėtus šviesos impulsus į elektros impulsus ir siunčia juos į ekraną. LiDAR – tai sistema, integruojanti tris technologijas: lazerinę, pasaulinės padėties nustatymo sistemą ir inercinę navigacijos sistemą, naudojama duomenims gauti ir tiksliam DEM generavimui. Šių trijų technologijų derinys gali labai tiksliai nustatyti lazerio spindulio, pataikyto į objektą, vietą. Ji toliau skirstoma į vis labiau brandžią reljefo LiDAR sistemą, skirtą antžeminiams skaitmeniniams aukščio modeliams gauti, ir brandžią hidrologinę LIDAR sistemą, skirtą povandeniniams DEM gauti. Bendras šių dviejų sistemų bruožas yra lazerių naudojimas aptikimui ir matavimui. Tai taip pat originalus žodžio LiDAR vertimas į anglų kalbą, būtent: Light Detection And Ranging, sutrumpintai LiDAR. Pats lazeris turi labai tikslią nuotolio nustatymo galimybę, o jo diapazono tikslumas gali siekti kelis centimetrus. Be paties lazerio, LIDAR sistemos tikslumas priklauso ir nuo vidinių veiksnių, tokių kaip lazerio, GPS ir inercinio matavimo vieneto (IMU) sinchronizavimas. . Sukūrus komercinį GPS ir IMU, tapo įmanoma ir plačiai naudojama per LIDAR gauti didelio tikslumo duomenis iš mobiliųjų platformų (pavyzdžiui, lėktuvuose). LIDAR sistemą sudaro vieno spindulio siaurajuostis lazeris ir priėmimo sistema. Lazeris generuoja ir skleidžia šviesos impulsą, atsitrenkia į objektą ir atspindi jį atgal, o galiausiai jį priima imtuvas. Imtuvas tiksliai matuoja šviesos impulso sklidimo laiką nuo spinduliavimo iki atspindžio. Kadangi šviesos impulsai sklinda šviesos greičiu, imtuvas visada gauna atspindėtą impulsą prieš kitą impulsą. Atsižvelgiant į tai, kad šviesos greitis yra žinomas, kelionės laiką galima paversti atstumo matavimu. Sujungus lazerio aukštį, lazerio skenavimo kampą, lazerio padėtį, gautą iš GPS ir lazerio spinduliavimo kryptį, gautą iš INS, galima tiksliai apskaičiuoti kiekvienos žemės taško koordinates X, Y, Z. Lazerio spinduliuotės dažnis gali svyruoti nuo kelių impulsų per sekundę iki dešimčių tūkstančių impulsų per sekundę. Pavyzdžiui, sistema, kurios dažnis yra 10 000 impulsų per sekundę, imtuvas per minutę užfiksuos 600 000 taškų. Paprastai tariant, LIDAR sistemos atstumas tarp žemės taškų svyruoja nuo 2 iki 4 m. [3] Lidaro veikimo principas labai panašus į radaro. Naudojant lazerį kaip signalo šaltinį, lazerio skleidžiamas impulsinis lazeris atsitrenkia į medžius, kelius, tiltus ir ant žemės esančius pastatus, sukeldamas sklaidą, o dalis šviesos bangų atsispindės į lidarą. Įrenginyje pagal lazerinio nuotolio nustatymo principą gaunamas atstumas nuo lazerinio radaro iki tikslinio taško. Impulsinis lazeris nuolat nuskaito tikslinį objektą, kad gautų visų tikslinio objekto tikslinių taškų duomenis. Apdorojus vaizdus naudojant šiuos duomenis, galima gauti tikslius trimačius vaizdus. Pats pagrindinis lidaro veikimo principas yra toks pat kaip ir radijo radaro, tai yra, radaro perdavimo sistema siunčia signalą, kurį atspindi taikinys ir surenka priimančioji sistema bei nustatomas atstumas iki taikinio. matuojant atspindėtos šviesos veikimo laiką. Kalbant apie taikinio radialinį greitį, jį galima nustatyti pagal atspindėtos šviesos Doplerio dažnio poslinkį arba jį galima išmatuoti išmatuojant du ar daugiau atstumų ir apskaičiuojant pokyčio greitį, kad būtų gautas greitis. Tai yra ir yra pagrindinis tiesioginio aptikimo radarų principas. darbo principas „Lidar“ pranašumai Palyginti su įprastu mikrobangų radaru, nes jis naudoja lazerio spindulį, lidaro veikimo dažnis yra daug didesnis nei mikrobangų, todėl jis turi daug privalumų, daugiausia: (1) Didelė skiriamoji geba Lidar gali išgauti itin didelę kampo, atstumo ir greičio skiriamąją gebą. Paprastai kampinė skiriamoji geba yra ne mažesnė nei 0,1 mardo, o tai reiškia, kad jis gali atskirti du taikinius, esančius 0,3 m atstumu vienas nuo kito 3 km atstumu (mikrobangų radarui tai bet kokiu atveju neįmanoma), ir vienu metu gali sekti kelis taikinius; diapazono skiriamoji geba gali būti Iki 0.lm; greičio skiriamoji geba gali siekti 10 m/s. Didelė atstumo ir greičio skiriamoji geba reiškia, kad atstumo Doplerio vaizdavimo technologija gali būti naudojama norint gauti aiškų taikinio vaizdą. Didelė skiriamoji geba yra svarbiausias „lidar“ pranašumas, ir dauguma jo programų yra pagrįstos tuo. (2) Geras slėpimas ir stiprus antiaktyviųjų trukdžių gebėjimas Lazeris sklinda tiesia linija, turi gerą kryptingumą, o spindulys labai siauras. Jį galima gauti tik jo plitimo keliu. Todėl priešui labai sunku perimti. Lazerinio radaro paleidimo sistema (perdavimo teleskopas) turi mažą apertūrą, o priimamasis plotas siauras, todėl paleidžiamas tyčia. Tikimybė, kad lazerio trukdymo signalas pateks į imtuvą, yra itin maža; be to, skirtingai nuo mikrobangų radaro, kuris yra jautrus gamtoje plačiai paplitusioms elektromagnetinėms bangoms, gamtoje nėra daug signalo šaltinių, galinčių trukdyti lazeriniam radarui, todėl lazerinis radaras yra antiaktyvus. Trikdžių gebėjimas yra labai stiprus, tinka darbui vis sudėtingesnėje ir intensyvesnėje informacinio karo aplinkoje. (3) Geras mažo aukščio aptikimo našumas Dėl įvairių antžeminių objektų aidų įtakos mikrobangų radare mažame aukštyje susidaro tam tikra aklosios zonos sritis (neaptinkama zona). „Lidar“ atveju atspindės tik apšviestas taikinys, o antžeminio objekto aido poveikio nėra, todėl jis gali veikti „nuliniame aukštyje“, o mažo aukščio aptikimo našumas yra daug geresnis nei mikrobangų radaro. (4) Mažas dydis ir lengvas svoris Paprastai įprasto mikrobangų radaro tūris yra didžiulis, visos sistemos masė fiksuojama tonomis, o optinės antenos skersmuo gali siekti kelis metrus ar net keliasdešimt metrų. Lidaras yra daug lengvesnis ir vikresnis. Paleidimo teleskopo skersmuo paprastai yra tik centimetro lygyje, o visos sistemos masė yra tik dešimtys kilogramų. Jį lengva nustatyti ir išardyti. Be to, lidaro struktūra yra gana paprasta, patogu prižiūrėti, lengva valdyti, o kaina maža. Lidaro trūkumai Visų pirma, darbui didelę įtaką daro oras ir atmosfera. Paprastai giedru oru lazerio slopinimas yra mažas, o sklidimo atstumas yra gana ilgas. Esant blogam orui, pvz., smarkiai lyjant, tiriant dūmus ir rūką, slopinimas smarkiai padidėja, o sklidimo atstumas labai paveikiamas. Pavyzdžiui, CO2 lazeris, kurio darbinis bangos ilgis yra 10,6 μm, pasižymi geresnėmis atmosferos perdavimo charakteristikomis tarp visų lazerių, o silpnumas esant blogam orui yra 6 kartus didesnis nei saulėtomis dienomis. Co2 lidar naudojamas ant žemės arba mažame aukštyje saulėtą dieną yra 10-20 km, o esant blogam orui jis sumažėja iki mažiau nei 1 km. Be to, dėl atmosferos cirkuliacijos lazerio spindulys bus iškraipytas ir sujudintas, o tai tiesiogiai paveiks lidaro matavimo tikslumą. Antra, dėl itin siauro lidaro pluošto labai sunku ieškoti taikinių erdvėje, o tai tiesiogiai veikia nebendradarbiaujančių taikinių perėmimo tikimybę ir aptikimo efektyvumą. Jis gali ieškoti ir užfiksuoti taikinius tik nedideliame diapazone. Todėl lidaras yra mažiau nepriklausomas ir tiesioginis. Naudojamas mūšio lauke taikinio aptikimui ir paieškai.
Autoriaus teisės @ 2020 „Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd.“ – Kinijos šviesolaidiniai moduliai, šviesolaidinių lazerių gamintojai, lazerių komponentų tiekėjai. Visos teisės saugomos.
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
