کاربردهای لیزر و رادار در مسافت یاب لیزری

کاربردهای لیزر و رادار در مسافت یاب لیزری

شبکه ابزار اندازه گیری فاصله لیزری یک فناوری سنجش از راه دور فعال است که فاصله بین سنسور و هدف را از طریق لیزر ساطع شده توسط سنسور (لیدار) اندازه گیری می کند. این فناوری را می توان به دو دسته تقسیم کرد: تشخیص هوا و تشخیص زمین با توجه به اهداف مختلف تشخیص. هدف از محدوده لیزری هوا، تکمیل تعیین خواص فیزیکی و شیمیایی اتمسفر با انتشار یک پرتو لیزر در هوا و دریافت پژواک منعکس شده توسط ذرات معلق در هوا است. هدف اصلی محدوده لیزری زمینی به دست آوردن اطلاعات سطحی مانند زمین شناسی، توپوگرافی، شکل زمین و وضعیت کاربری زمین است. با توجه به طبقه بندی سکوهای نصب شده بر حسگر، برد لیزر را می توان به چهار دسته تقسیم کرد: فضابرد (مستقر در ماهواره)، هوابرد (مستقر در هواپیما)، سوار بر وسیله نقلیه (ماشین سوار) و موقعیت یابی (اندازه گیری نقطه ثابت).

فناوری محدوده لیزری در دهه 1960 آغاز شد و در دهه 1970 و 1980، فناوری لیزر به بخش مهمی از تجهیزات محدوده الکترونیکی تبدیل شد. LIDAR (Light Detection And Ranging) معمولاً به فناوری برد لیزر زمین به زمین هوابرد اشاره دارد و اصطلاح چینی معمولاً لیدار برای اشاره به LIDAR استفاده می شود. در ایالات متحده، از دهه 1970، تعدادی از آژانس ها، از جمله ناسا، اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) و وزارت نقشه برداری دفاعی (DMA) شروع به توسعه حسگرهای LIDAR مانند کردند. برای اندازه گیری اقیانوس و زمین. در اروپا، تحقیقات در مورد محدوده لیزر تقریباً همزمان با ایالات متحده آغاز شد. برخلاف ایالات متحده، آنها متعهد به توسعه سیستم‌های راداری برد لیزری سکوی ماهواره‌ای هستند و بیشتر بر توسعه سکوهای هوابرد و سیستم‌های لیدار منطبق تمرکز می‌کنند. و به موفقیت های چشمگیری دست یافت.

در دهه 1990، با توسعه فناوری GPS هوابرد و سیستم های کامپیوتری قابل حمل، پایداری و سرعت سیستم LIDAR بسیار بهبود یافت و به تدریج شروع به تجاری سازی آن در اروپا شد. بلافاصله در اروپا گسترش یابد.

در مقایسه با سایر فناوری‌های سنجش از دور، تحقیقات مرتبط LIDAR یک زمینه بسیار جدید است و تحقیقات در مورد بهبود دقت و کیفیت داده‌های LIDAR و غنی‌سازی فناوری کاربردی داده‌های LIDAR کاملاً فعال است. متفاوت از فناوری سنجش از دور، سیستم LIDAR می تواند به سرعت اطلاعات مختصات جغرافیایی سه بعدی سطح و اشیاء مربوطه (درختان، ساختمان ها، زمین و غیره) روی سطح را به دست آورد و ویژگی های سه بعدی آن مطابق با نیازهای پژوهشی اصلی زمین دیجیتال امروزی

با پیشرفت مداوم حسگرهای LIDAR، افزایش تدریجی تراکم نقاط نمونه برداری از سطح و افزایش تعداد امواج قابل بازیابی یک پرتو لیزر، داده های LIDAR اطلاعات سطح و ویژگی های فراوان تری را ارائه می دهند. با فیلتر کردن، درون‌یابی، طبقه‌بندی و بخش‌بندی مجموعه‌های نقاط سطح سه‌بعدی جمع‌آوری‌شده توسط LIDAR، می‌توان مدل‌های زمین دیجیتال سه‌بعدی با دقت بالا را به‌دست آورد، و اشیاء سطحی را نیز می‌توان طبقه‌بندی و شناسایی کرد، و اشیاء سطحی مانند درختان، درختان، سه‌بعدی بازسازی دیجیتالی ساختمان ها و غیره و حتی ترسیم جنگل های سه بعدی، مدل های سه بعدی شهر و ساخت واقعیت مجازی. بر اساس واقعیت مجازی، تجزیه و تحلیل دقیق‌تر شی زمینی می‌تواند برای تخمین پارامترهای زمین جنگلی و درختان ایستاده آن انجام شود تا عملیات و مدیریت جنگل‌داری و کشاورزی خوب را تحقق بخشد. می توان از آن برای برنامه ریزی شهری، محیط شهری و اقلیم شهری استفاده کرد. انجام تجزیه و تحلیل شبیه سازی برای تحقق ارزیابی و کنترل آلودگی صوتی، نوری و محیطی.