Co to jest Lidar?

Lidar to technologia, która jest często uwzględniana w projektach takich jak samochody autonomiczne. Nazwa Lidar ma wiele znaczeń, chociaż koncepcja, którą opisują, jest taka sama. Nazwa pochodzi od słów „światło” i „radar”, ale od tego czasu nadano jej skróty „wykrywanie światła i zasięg” oraz „obrazowanie laserowe, wykrywanie i zasięg”.

Jak działa lidar?

Lidar wykorzystuje jedną lub więcej wiązek laserowych do wygenerowania pomiaru odległości o wysokiej rozdzielczości. Stosowane lasery mogą różnić się między ultrafioletowym, widzialnym i podczerwonym, z określonymi długościami fal dobieranymi w zależności od wykonywanego zadania.

Kiedy wiązka lasera uderza w powierzchnię, część światła jest odbijana z powrotem do urządzenia poprzez rozproszenie wsteczne. To odbite światło jest następnie wykrywane za pomocą kamery czasu przelotu, która określa odległości na podstawie czasu, w którym odbite światło dociera do detektora.

Wskazówka: Rozpraszanie wsteczne to rodzaj odbicia, który pojawia się na większości powierzchni. Określone reflektory, takie jak lustra, mogą przekierowywać większość wpadającego światła w jednym określonym kierunku, ale większość materiałów rozprasza odbite światło we wszystkich kierunkach.

Jednym z ograniczeń lidaru jest to, że ogranicza się do bezpośredniej linii wzroku, jest w stanie wykryć tylko obecność pierwszego obiektu, który napotka laser w dowolnym określonym kierunku. Oznacza to, że wszystkie obiekty rzucają za sobą cień martwego punktu, dzięki czemu mogą łatwo przeoczyć nawet lekko ukryte obiekty.

Zastosowania lidar

W typowej konfiguracji lidar skanującej, często spotykanej w samojezdnych samochodach, źródło lasera jest montowane na górze samochodu w obudowie, która szybko się obraca. Taka konstrukcja pozwala samochodowi na generowanie pełnego pomiaru odległości 360 stopni, dzięki czemu wie, czy nie ma obiektów, które są zbyt blisko. Szybki obrót umożliwia również wykonywanie tych pomiarów odległości wiele razy na sekundę, co pozwala na dostosowanie w czasie rzeczywistym do sytuacji, która może szybko się rozwinąć. Zazwyczaj stosuje się wiele laserów lub wiązka lasera jest dzielona, ​​aby umożliwić urządzeniu skanowanie różnych wysokości w jednym przejściu.

Urządzenia Lidar są również montowane na samolotach lub satelitach w celu wykonywania operacji mapowania powierzchni. Dzięki określonym częstotliwościom lasera lidar jest również w stanie odwzorować głębokość dna morskiego, chociaż rozdzielczość jest nieco zmniejszona. Te perspektywy można również wykorzystać do monitorowania zasięgu chmur i obecności niektórych zanieczyszczeń, takich jak aerozole. wykorzystanie satelitów nie ogranicza się do sond naziemnych. Lidar może być również montowany w misjach kosmicznych i używany zarówno do określania odległości, jak i do mapowania powierzchni innych planet, księżyców i innych ciał. .

Lidar można również wykorzystać z wielu perspektyw stacjonarnych do wygenerowania niezwykle dokładnego trójwymiarowego modelu obszaru. Jest to szczególnie przydatne w zastosowaniach architektonicznych i budowlanych, ale ma również inne zastosowania, takie jak rekonstrukcja miejsca zbrodni.