Путеводитель по тому, что на самом деле представляет собой технология LIDAR!

ЛИДАР, последние 4–5 дней мы все слышим об этой технологии в новостях только потому, что за нее борются две известные компании: одна из них — IT-гигант — Google, а другая — быстрорастущая служба такси — Uber. Что ж, я не буду вдаваться в подробности этой вражды или что-то вроде защиты какой-либо компании или каких-либо фактов, например, какая компания это изобрела или запатентовала, как началась вся эта вражда и т. д. и т. п.…

Но, конечно, в этом блоге вы найдете некоторые факты, а также некоторые основы технологии LIDAR и некоторые современные применения этой технологии.

Что такое технология LIDAR?

LIDAR, означает «обнаружение света и определение дальности», метод дистанционного зондирования, который использует свет в виде импульсного лазера для измерения расстояний (переменных расстояний) до Земли. Эти световые импульсы в сочетании с другими данными, записанными бортовой системой, генерируют точную трехмерную информацию о форме целевого объекта и характеристиках его поверхности.

Системы LIDAR позволяют ученые и специалисты по картографии для изучения как естественной, так и искусственной среды с точностью, точностью и гибкостью. Ученые NOAA используют LIDAR для создания более точных карт береговой линии, создания цифровых моделей рельефа для использования в географических информационных системах, для оказания помощи в операциях по реагированию на чрезвычайные ситуации и во многих других приложениях.

См. также: 19 лучших бесплатных данных Горные инструменты

Типы лидаров

Воздушный лидар:

/p>

При использовании воздушного лидара система устанавливается на самолете или вертолете. Инфракрасный лазерный свет излучается на землю и возвращается к движущемуся воздушному датчику LIDAR. Существует два типа бортовых датчиков:

Топографический — топографический лидар обычно использует ближний инфракрасный лазер для картографирования суши.

Батиметрический — батиметрический лидар также использует проникающий через воду зеленый свет. измерять высоту морского дна и русла реки.

Наземный лидар:

/p>

Наземный лидар собирает очень плотные и очень точные точки, что позволяет идентификация объектов. Эти плотные облака точек можно использовать для управления объектами, проведения обследований автомобильных и железных дорог и даже для создания 3D-моделей городов для внешних и внутренних пространств. Существует два основных типа наземных лидаров:

Мобильный – мобильный лидар представляет собой набор облаков точек лидаров с движущейся платформы. Мобильные системы LIDAR могут включать в себя любое количество LIDA. Датчики R, установленные на движущемся транспортном средстве.

Статика. Статический LIDAR представляет собой набор облаков точек LIDAR из статического местоположения. Статическая система LIDAR монтируется на штативе или стационарном устройстве, которое представляет собой портативную лазерную систему измерения дальности и визуализации. Эти системы могут собирать облака точек LIDAR внутри зданий, а также снаружи. Обычными приложениями для этого типа LIDAR являются инженерное дело, горное дело, геодезия и археология.

См. также: 36 интересных фактов об облачных вычислениях

Как это работает?

Принцип LIDAR аналогичен электронному прибору для измерения расстояния (EMI), где лазер (импульсный или непрерывный) излучается из передатчика и улавливается отраженная энергия. Используя время прохождения этого лазера, определяется расстояние между передатчиком и отражателем. Отражателем может быть природный объект или искусственный отражатель, например призма.

Измерение можно просто объяснить с помощью следующего уравнения:

/p>

Другими словами, датчики LIDAR Работает аналогично радарной технологии, но вместо использования радиоволн он использует импульсы лазерного света, которые распространяются со скоростью 10 000 раз в секунду. Испускается импульс света и фиксируется точное время его излучения. Отражение этого импульса обнаруживается и фиксируется точное время приема. Используя постоянную скорость света, задержку можно преобразовать в расстояние «наклонной дальности». А координату XYZ отражающей поверхности можно рассчитать, используя положение и ориентацию датчика в качестве эталона.

Ниже перечислены части системы LIDAR, которые работают вместе для получения высокоточных и полезных результатов:

Ниже перечислены части системы LIDAR, которые работают вместе для получения высокоточных и полезных результатов:

Лазер. Лазеры классифицируются по длине волны. Лазеры с длиной волны 1550 нм являются распространенной альтернативой, поскольку они не фокусируются глазом и «безопасны для глаз» при гораздо более высоких уровнях мощности. Эти длины волн используются для целей большей дальности и меньшей точности. Еще одним преимуществом длин волн 1550 нм является то, что они не видны в очках ночного видения и поэтому хорошо подходят для военного применения.

Датчики лидара — они сканируют землю из стороны в сторону во время полета самолета. Датчик обычно работает в зеленом или ближнем инфракрасном диапазоне.

Инерциальные единицы измерения — отслеживают высоту и местоположение самолета. Эти переменные важны для получения точных значений высоты местности.

Компьютеры – используются для систем хранения и управления данными, которые хранит данные, полученные в результате сканирования, выполненного системой.

Сканеры и оптика. Скорость обработки изображений зависит от скорости их сканирования в систему.

Фотодетектор и электроника приемника. Фотодетектор – это устройство, которое считывает и записывает сигнал, возвращаемый в систему.

Высокоточные часы – фиксируют время выхода лазерного импульса и его возвращения в сканер. .

Системы навигации и позиционирования — GPS-приемники помогают отслеживать высоту и местоположение самолета. Эти переменные важны для получения точных значений высоты местности.

Вам также могут понравиться: Лучшие инструменты автономной очистки данных

Надеюсь, к настоящему моменту вы уже поняли, что такое технология LIDAR что такое и какова цель использования этой технологии. Waymo, подразделение Google по производству беспилотных автомобилей, использует эту технологию в беспилотных транспортных средствах, чтобы помочь им сканировать и обнаруживать препятствия на дороге, а некоторые продвинутые программные расчеты дают результаты в виде изменения направления движения транспортных средств. затем выполняет. А если говорить об Uber, то в их беспилотных такси используется технология LIDAR, чтобы повысить уровень обслуживания людей.

Метод обнаружения препятствий путем отправки сигналов, получения отражений и последующего расчета Разница во времени, чтобы узнать положение объекта, не является чем-то совершенно новым в мире технологий. Использование лазерного света в этом методе не является чем-то новым. Новым здесь является использование и развитие этой технологии для использования ее в механизмах беспилотных транспортных средств.

В следующем блоге я перечислю некоторые области, в которых используется эта технология, и цель, для которой достигается за счет использования технологии LIDAR.

_{Читать: 0}