En guide till vad som faktiskt är LIDAR-teknik!

LIDAR, från de senaste 4 till 5 dagarna har vi alla hört om den här tekniken i nyheterna bara för att två välkända företag, ett en IT-jätte – Google och det andra den snabbväxande taxitjänsten – Uber slåss om det. Nåväl, jag går inte in på detaljer om den här fejden, eller något som att försvara något av företaget eller några fakta som vilket företag som uppfann detta eller patenterade detta, hur all denna fejd började etc. osv...

Men säkert den här bloggen kommer att ge dig lite fakta som lite grunder om LIDAR Technology och några nuvarande tillämpningar av denna teknik.

Vad är LIDAR Technology?

LIDAR, står för Light Detection and Ranging, är en fjärranalysmetod som använder ljus i form av en pulsad laser för att mäta avstånd (variabla avstånd) till jorden. Dessa ljuspulser – i kombination med andra data som registreras av det luftburna systemet – genererar exakt, tredimensionell information om målobjektets form och dess ytegenskaper.

LIDAR-system tillåter forskare och kartläggare för att undersöka både naturliga och konstgjorda miljöer med noggrannhet, precision och flexibilitet. NOAA-forskare använder LIDAR för att producera mer exakta strandlinjekartor, göra digitala höjdmodeller för användning i geografiska informationssystem, för att hjälpa till vid räddningsinsatser och i många andra applikationer.

Se även: Bästa 19 gratis data Gruvverktyg

Typer av LIDAR

Flygburen LIDAR:

Med luftburen LIDAR är systemet installeras i antingen ett flygplan med fast vingar eller helikopter. Det infraröda laserljuset sänds ut mot marken och återförs till den rörliga luftburna LIDAR-sensorn. Det finns två typer av luftburna sensorer:

Topografisk – Topografisk LIDAR använder vanligtvis en nära-infraröd laser för att kartlägga landet.

Bathymetrisk – Bathymetrisk LIDAR använder vattengenomträngande grönt ljus för att även mät havsbotten- och flodbäddshöjder.

Terrestrial LIDAR:

Terrestrial LIDAR samlar in mycket täta och mycket exakta punkter, vilket möjliggör exakta identifiering av föremål. Dessa täta punktmoln kan användas för att hantera anläggningar, genomföra motorvägs- och järnvägsundersökningar och till och med skapa 3D-stadsmodeller för exteriöra och inre utrymmen. Det finns två huvudtyper av markbundna LIDAR:

Mobil – Mobil LIDAR är samlingen av LIDAR-punktmoln från en rörlig plattform. Mobila LIDAR-system kan innehålla valfritt antal LIDA R-sensorer monterade på ett fordon i rörelse.

Statisk – Statisk LIDAR är samlingen av LIDAR-punktmoln från en statisk plats. Statiskt LIDAR-system är monterat på ett stativ eller kontorsmaterial som är bärbart, laserbaserat avstånds- och bildsystem. Dessa system kan samla LIDAR punktmoln inuti byggnader såväl som exteriörer. Vanliga applikationer för den här typen av LIDAR är ingenjörskonst, gruvdrift, lantmäteri och arkeologi.

Se även: 36 Fascinerande fakta om Cloud Computing

Hur fungerar det?

Principen för LIDAR liknar Electronic Distance Measuring Instrument (EMI), där en laser (puls eller kontinuerlig våg) avfyras från en sändare och den reflekterade energin fångas upp. Med hjälp av färdtiden för denna laser bestäms avståndet mellan sändaren och reflektorn. Reflektorn kan vara naturliga föremål eller en konstgjord reflektor som prisma.

Mätningen kan enkelt förklaras med följande ekvation:

Med andra ord LIDAR-sensorer fungerar som radarteknik, men istället för att använda radiovågor använder den laserljuspulser som går så snabbt som 10 000 gånger per sekund. En ljuspuls sänds ut och den exakta tiden för dess emission registreras. Reflexionen av den pulsen detekteras och den exakta tiden för mottagning registreras. Med hjälp av ljusets konstanta hastighet kan fördröjningen omvandlas till ett "lutande avstånd". Och XYZ-koordinaten för den reflekterande ytan kan beräknas med hjälp av sensorns position och orientering som referens.

Nedan listas de delar i ett LIDAR-system som arbetar tillsammans för att producera mycket exakta, användbara resultat:

Laser – Lasrar kategoriseras efter deras våglängd. Lasrar med en våglängd på 1550nm är ett vanligt alternativ eftersom de inte fokuseras av ögat och är "ögonsäkra" vid mycket högre effektnivåer. Dessa våglängder används för längre räckvidd och lägre noggrannhet. En annan fördel med 1550nm våglängder är att de inte syns under mörkerseendeglasögon och därför är väl lämpade för militära applikationer.

LIDAR-sensorer – Den skannar marken från sida till sida när planet flyger. Sensorn är vanligtvis i gröna eller nära-infraröda band.

Tröghetsmätenheter – spårar flygplanets höjd och plats. Dessa variabler är viktiga för att uppnå korrekta terränghöjdsvärden.

Datorer – de används för datalagring och hanteringssystem som lagrar data som tillhandahålls av skanningen som görs av systemet.

Skannrar och optik – Hastigheten med vilken bilder kan framkallas påverkas av den hastighet med vilken de kan skannas in i systemet.

Fotodetektor och mottagareelektronik – Fotodetektor är enheten som läser och registrerar signalen som returneras till systemet.

Högprecisionsklocka – registrerar tiden när laserpulsen lämnar och återgår till skannern .

Navigation och positioneringssystem – GPS-mottagare hjälper till att spåra flygplanets höjd och plats. Dessa variabler är viktiga för att uppnå korrekta terränghöjdsvärden.

Du kanske också gillar: Bästa verktyg för offlinedatarengöring

Jag hoppas att du vid det här laget skulle ha fått idén om vilken LIDAR-teknik är och vad är syftet med att använda denna teknik. Waymo, Googles självkörande bilföretag, använder denna teknik i självkörande fordon för att hjälpa dem att skanna och upptäcka hinder på vägen och med det ger några avancerade mjukvaruberäkningar resultaten i form av förändringar i riktningar som de rörliga fordonen körs sedan. Och om vi pratar om Uber så används LIDAR-teknik i deras förarlösa hytter för att öka deras tjänster för folket.

Metoden att upptäcka hinder genom att skicka signalerna, ta emot reflektionen och sedan beräkna tidsskillnad för att veta objektets position är inte helt nytt i teknikvärlden. Inte heller användningen av laserljus i denna metod är ny. Det som är nytt här är användningen och utvecklingen av denna teknik för att kunna använda den för självkörande fordonsmekanismer.

I nästa blogg skulle jag lista några områden där denna teknik används och syftet med att uppnås genom att använda LIDAR-teknik.

_{Läs: 0}