Lidar (Laser Radar) on radarisüsteem, mis kiirgab sihtmärgi asukoha ja kiiruse tuvastamiseks laserkiirt. Selle tööpõhimõte on saata sihtmärgile tuvastussignaal (laserkiir) ja seejärel võrrelda sihtmärgilt peegeldunud vastuvõetud signaali (sihtmärgi kaja) edastatud signaaliga ning pärast nõuetekohast töötlemist saate sihtmärgi kohta asjakohast teavet, nagu sihtmärgi kaugus, asimuut, kõrgus merepinnast, kiirus, asend, ühtlane kuju ja muud parameetrid, et tuvastada, jälgida ja tuvastada õhusõidukeid, rakette ja muid sihtmärke. See koosneb lasersaatjast, optilisest vastuvõtjast, plaadimängijast ja infotöötlussüsteemist. Laser muudab elektriimpulsid valgusimpulssideks ja kiirgab need välja. Seejärel taastab optiline vastuvõtja sihtmärgilt peegeldunud valgusimpulssid elektriimpulssideks ja saadab need ekraanile. LiDAR on süsteem, mis ühendab kolme tehnoloogiat: laserit, globaalset positsioneerimissüsteemi ja inertsiaalset navigatsioonisüsteemi, mida kasutatakse andmete hankimiseks ja täpse DEM genereerimiseks. Nende kolme tehnoloogia kombinatsioon võimaldab suure täpsusega tuvastada objekti tabava laserkiire koha. See jaguneb veelgi küpsemaks maastiku LiDAR-süsteemiks maapealsete digitaalsete kõrgusmudelite saamiseks ja küpseks hüdroloogiliseks LIDAR-süsteemiks veealuse DEM-i saamiseks. Nende kahe süsteemi ühine tunnus on laserite kasutamine tuvastamiseks ja mõõtmiseks. See on ka sõna LiDAR ingliskeelne originaaltõlge, nimelt: Light Detection And Ranging, lühendatult LiDAR. Laseril endal on väga täpne kauguse määramise võime ja selle kauguse määramise täpsus võib ulatuda mitme sentimeetrini. LIDAR-süsteemi täpsus sõltub lisaks laserile endale ka sisemistest teguritest nagu laseri, GPS-i ja inertsiaalse mõõtühiku (IMU) sünkroniseerimine. . Kommerts-GPS-i ja IMU arenedes on muutunud võimalikuks ja laialdaselt kasutusele võtta ülitäpsete andmete hankimine mobiilsetelt platvormidelt (näiteks lennukitelt) LIDARi kaudu. LIDAR-süsteem sisaldab ühekiirelist kitsariba laserit ja vastuvõtusüsteemi. Laser genereerib ja kiirgab valgusimpulsi, tabab objekti ja peegeldab selle tagasi ning lõpuks võtab vastuvõtja selle vastu. Vastuvõtja mõõdab täpselt valgusimpulsi levimisaega kiirgusest peegelduseni. Kuna valgusimpulsid liiguvad valguse kiirusel, saab vastuvõtja alati peegeldunud impulsi enne järgmist impulssi. Arvestades, et valguse kiirus on teada, saab reisiaja teisendada vahemaa mõõtmiseks. Kombineerides laseri kõrguse, laserskaneerimisnurga, GPS-ist saadud laseri asukoha ja INS-ist saadud laserkiirguse suuna, saab täpselt välja arvutada iga maapinna koordinaadid X, Y, Z. Laserkiire emissiooni sagedus võib ulatuda mõnest impulssist sekundis kuni kümnete tuhandete impulssideni sekundis. Näiteks süsteem, mille sagedus on 10 000 impulssi sekundis, salvestab vastuvõtja ühe minuti jooksul 600 000 punkti. Üldiselt on LIDAR süsteemi maapinna täppide vahe 2-4 meetrit. [3] Lidari tööpõhimõte on väga sarnane radari omaga. Kasutades laserit signaaliallikana, tabab laseri kiirgav impulsslaser puid, teid, sildu ja maapinnal asuvaid hooneid, põhjustades hajumist ning osa valguslainetest peegeldub lidari vastuvõtule. Seadmel saadakse laserkauguse põhimõtte kohaselt kaugus laserradarist sihtpunktini. Impulsslaser skaneerib pidevalt sihtobjekti, et saada andmed kõigi sihtobjekti sihtpunktide kohta. Pärast nende andmetega pilditöötlust on võimalik saada täpsed kolmemõõtmelised kujutised. Lidari kõige elementaarsem tööpõhimõte on sama mis raadioradaril, st radari saatesüsteemist saadetakse signaal, mis peegeldub sihtmärgilt ja kogutakse vastuvõtvasse süsteemi ning määratakse sihtmärgi kaugus. peegeldunud valguse tööaja mõõtmisega. Mis puudutab sihtmärgi radiaalset kiirust, siis seda saab määrata peegeldunud valguse Doppleri sageduse nihkega või mõõta kahe või enama kauguse mõõtmisega ja kiiruse saamiseks muutumise kiiruse arvutamisega. See on ja on ka otsetuvastusradarite põhiprintsiip. tööpõhimõte Lidari eelised Võrreldes tavalise mikrolaineradariga, kuna see kasutab laserkiirt, on lidari töösagedus palju kõrgem kui mikrolaineahjul, seega on sellel palju eeliseid, peamiselt: (1) Kõrge eraldusvõime Lidar suudab saavutada ülikõrge nurga, vahemaa ja kiiruse eraldusvõime. Tavaliselt ei ole nurkeraldusvõime väiksem kui 0,1 mardi, mis tähendab, et see suudab eristada kahte üksteisest 0,3 m kaugusel asuvat sihtmärki 3 km kaugusel (mikrolaineradari puhul on see igal juhul võimatu) ja suudab jälgida mitut sihtmärki korraga; vahemiku eraldusvõime võib olla kuni 0.lm; kiiruse eraldusvõime võib ulatuda 10 m/s. Kõrge kauguse ja kiiruse eraldusvõime tähendab, et sihtmärgist selge pildi saamiseks saab kasutada kauguse-Doppleri kujutise tehnoloogiat. Kõrge eraldusvõime on lidari kõige olulisem eelis ja enamik selle rakendusi põhineb sellel. (2) Hea varjamine ja tugev häiretevastane võime Laser levib sirgjooneliselt, hea suunatavuse ja väga kitsa kiirga. Seda saab vastu võtta ainult selle levimisteel. Seetõttu on vaenlasel väga raske pealtkuulamine. Laserradari stardisüsteemil (edastusteleskoobil) on väike ava ja vastuvõtuala kitsas, seega lastakse see tahtlikult välja. Tõenäosus, et laseriga segamise signaal satub vastuvõtjasse, on äärmiselt väike; lisaks, erinevalt mikrolaineradarist, mis on vastuvõtlik looduses laialdaselt esinevatele elektromagnetlainetele, ei ole looduses palju signaaliallikaid, mis võivad laserradari tööd häirida, seega on laserradar antiaktiivne. Häirevõime on väga tugev, sobib töötamiseks üha keerulisemaks ja intensiivsemaks muutuvas infosõja keskkonnas. (3) Hea madala kõrguse tuvastamise jõudlus Erinevate maapealsete objektide kajade mõju tõttu mikrolaineradaris on madalal kõrgusel teatud pimeala (tuvastamatu ala). Lidari puhul peegeldab ainult valgustatud sihtmärk ja maapinna objekti kaja ei mõjuta, seega võib see töötada nullkõrgusel ja madala kõrguse tuvastamise jõudlus on palju parem kui mikrolaineradaril. (4) Väike suurus ja kerge kaal Üldiselt on tavalise mikrolaineradari maht tohutu, kogu süsteemi mass registreeritakse tonnides ja optilise antenni läbimõõt võib ulatuda mitme meetri või isegi kümnete meetriteni. Lidar on palju kergem ja osavam. Starditeleskoobi läbimõõt on üldjuhul vaid sentimeetrine ja kogu süsteemi mass vaid kümneid kilogramme. Seda on lihtne üles seada ja lahti võtta. Veelgi enam, lidari struktuur on suhteliselt lihtne, hooldus on mugav, kasutamine on lihtne ja hind on madal. Lidari puudused Esiteks mõjutab tööd suuresti ilm ja atmosfäär. Üldiselt on laseri sumbumine selge ilmaga väike ja levimiskaugus suhteliselt pikk. Halva ilmaga, nagu tugev vihm, tihe suits ja udu, suureneb sumbumine järsult ja levimiskaugus on oluliselt mõjutatud. Näiteks 10,6 μm töölainepikkusega CO2 laseril on kõigi laserite seas parem atmosfääriülekande jõudlus ja sumbumine halva ilma korral on 6 korda suurem kui päikesepaistelistel päevadel. Co2 lidari leviala maapinnal või madalal kõrgusel on päikesepaistelisel päeval 10-20 km, halva ilma korral aga alla 1 km. Lisaks põhjustab atmosfääri tsirkulatsioon ka laserkiire moonutusi ja värisemist, mis mõjutab otseselt lidari mõõtmise täpsust. Teiseks on lidari ülikitsa valgusvihu tõttu väga raske kosmoses sihtmärke otsida, mis mõjutab otseselt mittekoostöötavate sihtmärkide pealtkuulamise tõenäosust ja tuvastamise efektiivsust. See suudab otsida ja püüda sihtmärke ainult väikeses vahemikus. Seetõttu on lidar vähem iseseisev ja otsene. Kasutatakse lahinguväljal sihtmärkide tuvastamiseks ja otsimiseks.
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
