Кәсіби білім

Лазерлік Лидар дамуының ретроспектісі және трендтік талдауы

2021-03-23
Лазер 1960 жылдары ойлап табылғалы бері лидар кең ауқымда дамыды. Лазер нағыз драйверге айналды, ол lidar-ды арзан әрі сенімді етіп, басқа сенсорлық технологияларға қарағанда бәсекеге қабілетті етеді. Лазерлік радарлар көрінетін аймақта (рубин лазері), содан кейін жақын инфрақызыл аймақта (Nd: YAG лазері), ең соңында инфрақызыл аймақта (СО2 лазері) жұмыс істей бастайды. Қазіргі уақытта көптеген лидарлар адам көзіне зиянсыз жақын инфрақызыл аймақта (1,5 um) жұмыс істейді. Лидар принципіне сүйене отырып, OCT және цифрлық голография сияқты көптеген жаңа технологияларға көбірек көңіл бөлінді.
Лидарларды маркшейдерлік және картаға түсіруде қолдану негізінен жерді және бөгде заттарды диапазонды анықтауды, орналастыруды және сызуды қамтиды; когерентті лидар желді сезіну және синтетикалық апертура лидарын дамыту сияқты қоршаған ортаны қорғауда маңызды қолданбаларға ие; қақпалы бейнелеу негізінен әскери, медициналық және қауіпсіздік аспектілерінде қолданылады; және лидар қан тамырларын зерттеуде және көздің көруін түзетуде қолданылған. Ghost lidar теорияда және симуляцияда жаңа технология түрінде қолданылды. Маңызды технология ретінде лидар автопилот пен UAV пайдаланады. Оны полиция жылдамдықты өлшеу үшін, сондай-ақ Microsoft корпорациясының Kinect sense ойыны сияқты ойындарды қолданады.
Еуропада, АҚШ-та, бұрынғы Кеңес Одағында, Жапонияда және Қытайда лидардың даму тарихында лидар көптеген даму кезеңдерін басынан өткерді. Ең ерте лазерлік диапазоннан бастап, лидар әскери радиуста және қаруды басқаруда, әсіресе лазерлік позициялауда (бистатикалық радар) кеңінен қолданылды. Әрі қарайғы зерттеулер жабдық процесінде екі өлшемді шлагбаумдық бақылауға және үш өлшемді бейнелеу технологиясына негізделген лазерлік бейнелеу жүйесін дамытуға әкелді. Бейнелеу жүйесінің дамуы негізінен мыналарды қамтиды: кеңірек диапазон және көлденең диапазондық ажыратымдылық, бір фотонды сезімтал массив, бірнеше функциялары бар көп жиілікті немесе кең спектрлі лазерлік сәулелену, жақсырақ ену қабілеті, өсімдіктерді аралау, нысананы тану үшін тығыз ортаны өту және басқа қолданбалар .
Азаматтық және әскери-азаматтық қосымшаларда экологиялық лидар технологиясы атмосфераны және мұхитты қашықтықтан зондтауды зерттеу саласында жетілді, ал көптеген елдерде үш өлшемді картографиялық лидар операциялық күйге енді. Лазердің тиімділігі артып, ықшам әрі арзанырақ болғандықтан, ол автомобильдер мен UAV үшін әлеуетті қолданбаларды қамтамасыз етеді. Автопилоттық көлікті қолдану лидар өлшемін, салмағын және құнын айтарлықтай төмендететін лидардың ең кең таралған коммерциялық қолданбасы болуы мүмкін.
Лидар технологиясының медицинада көптеген қолданбалары бар, олардың бірі оптикалық төмен когерентті томография. Бұл технология көз құрылымын үш өлшемді реконструкциялауды зерттеу үшін офтальмологияда лазерлік рефлекторды кеңінен қолданудан туындайды. Ол қан тамырларының үш өлшемді эндоскопиясын жүзеге асырады және Доплерлік үш өлшемді велоциметрге дейін созылады. Тағы бір маңызды мысал - адам көзінің диоптриясының сыну кескіні. Зерттеу.
Лидар жүйесін зерттеуде көптеген жаңа технологиялар мен әдістер пайда болды, соның ішінде кеуекті және синтетикалық апертура, екі жақты операция, көп толқын ұзындығы немесе кең жолақты сәуле шығару лазері, фотонды санау және озық кванттық технология, аралас пассивті және белсенді жүйелер, аралас микротолқынды және лидар, т.б. Бұл ретте когерентті лидар толық өрісті мәліметтерді алу әдісін ұлғайту үшін қолданылады деп күтілуде. Құрамдас бөліктерге келетін болсақ, тиімді көп функциялы лазер көздері, ықшам қатты күйдегі лазерлік сканерлер, сәулені механикалық емес басқару және пішіндеу, сезімтал және үлкенірек фокустық жазықтық массивтері, тиімді аппараттық құралдар мен лидар ақпаратын өңдеуге арналған алгоритмдер және жоғары деректер жылдамдығына қол жеткізу үшін пайдаланылады. тікелей және когерентті анықтау.
Әртүрлі елдердегі соңғы 50 жылдағы lidar технологиясының жетістіктерін салыстыра отырып, нәтижелер лидар технологиясы мен оған қатысты қосымшалардың әлі де кең қолдану перспективасы бар екенін көрсетеді.
X
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