Professionaalsed teadmised

Laser Lidari arengu tagasivaade ja suundumuste analüüs

2021-03-23
Alates laseri leiutamisest 1960. aastatel on lidar arenenud ulatuslikult. Laser on muutunud tõeliseks draiveriks, muutes lidari odavaks ja töökindlaks, muutes selle konkurentsivõimelisemaks kui teised sensortehnoloogiad. Laserradarid hakkavad töötama nähtavas piirkonnas (rubiinlaser), seejärel lähiinfrapuna piirkonnas (Nd: YAG laser) ja lõpuks infrapuna piirkonnas (CO2 laser). Praegu töötavad paljud lidarid lähi-infrapuna piirkonnas (1,5 um), mis on inimsilmadele kahjutu. Lidari põhimõttest lähtudes on järjest rohkem tähelepanu pööratud paljudele uutele tehnoloogiatele, nagu OCT ja digitaalne holograafia.
Lidari rakendamine mõõdistamisel ja kaardistamisel hõlmab peamiselt maa ja võõrkehade kauguse määramist, positsioneerimist ja joonistamist; koherentsel lidaril on olulised rakendused keskkonnarakendustes, nagu tuuleandur ja sünteetilise avaga lidari väljatöötamine; väravaga pildistamist kasutatakse peamiselt sõjalistes, meditsiinilistes ja julgeolekuaspektides; ja lidarit on kasutatud veresoonte uurimisel ja silmanägemise korrigeerimisel. Ghost Lidar on rakendatud teoorias ja simulatsioonis uue tehnoloogia kujul. Olulise tehnoloogiana kasutavad lidarit autopiloot ja UAV. Seda kasutab ka politsei kiiruse mõõtmiseks, aga ka mängud, nagu Microsofti Kinect sense mäng.
Lidari arendusajaloo jooksul Euroopas, USA-s, endises Nõukogude Liidus, Jaapanis ja Hiinas on lidar läbinud mitmeid arenguetappe. Alates varaseimast laserkauguse määramisest on lidarit laialdaselt kasutatud sõjalises kauguses ja relvade juhtimises, eriti laserpositsioneerimisel (bistaatiline radar). Edasised uuringud on viinud laserpildisüsteemi väljatöötamiseni, mis põhineb kahemõõtmelisel väravaseirel ja kolmemõõtmelisel kujutise tehnoloogial seadmete protsessis. Pildistamissüsteemi arendamine hõlmab peamiselt: laiemat ulatust ja ristlahutusvõimet, ühe footoni tundlikku massiivi, mitme sagedusega või laia spektriga laserkiirgust mitme funktsiooniga, paremat läbitungimisvõimet, taimede läbimist, tiheda meedia läbimist sihtmärgi tuvastamiseks ja muid rakendusi. .
Tsiviil- ja sõjalis-tsiviilrakendustes on keskkonna-lidari tehnoloogia küpsenud atmosfääri ja ookeani kaugseireuuringute valdkonnas, samas kui paljudes riikides on kolmemõõtmeline kaardistuslidar jõudnud töörežiimi. Laseri efektiivsuse suurenemisega ning kompaktsema ja odavamana pakub see potentsiaalseid rakendusi autodele ja mehitamata õhusõidukitele. Autopilootsõiduki kasutamine on lidari ilmselt kõige laialdasemalt kasutatav kaubanduslik rakendus, mis vähendab oluliselt lidari suurust, kaalu ja maksumust.
Lidari tehnoloogial on meditsiinis palju rakendusi, millest üks on optiline madala koherentsusega tomograafia. See tehnoloogia pärineb laserreflektori laialdasest kasutamisest oftalmoloogias silma struktuuri kolmemõõtmelise rekonstrueerimise uurimiseks. See teostab veresoonte kolmemõõtmelist endoskoopiat ja ulatub Doppleri kolmemõõtmelise kiirusemeetrini. Teine oluline näide on inimese silma dioptri murdumiskujutis. Uurimine.
Lidari süsteemi uurimisel on esile kerkinud palju uusi tehnoloogiaid ja meetodeid, sealhulgas poorne ja sünteetiline ava, kahesuunaline töö, mitme lainepikkusega või lairiba emissioonlaser, footonite loendamine ja täiustatud kvanttehnoloogia, kombineeritud passiivsed ja aktiivsed süsteemid, kombineeritud mikrolaineahi ja lidar, jne. Samal ajal eeldatakse, et täisväljaandmete saamise meetodi suurendamiseks kasutatakse koherentset lidarit. Komponentide osas kasutatakse tõhusaid multifunktsionaalseid laserallikaid, kompaktseid tahkislaserskannereid, mittemehaanilist kiirjuhtimist ja -kujundamist, tundlikke ja suuremaid fookustasandi massiive, tõhusat riistvara ja algoritme lidari teabe töötlemiseks ning suurt andmeedastuskiirust. otsene ja sidus tuvastamine.
Võrreldes lidari tehnoloogia saavutusi viimase 50 aasta jooksul erinevates riikides, näitavad tulemused, et lidari tehnoloogial ja sellega seotud rakendustel on endiselt lai rakendusväljavaade.
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