Rückblick und Trendanalyse der Entwicklung von Laser-Lidar
Veröffentlichen:Box Optronics  Hora:2019-03-20  Puntos de vista:1686
Seit der Erfindung des Lasers in den 1960er Jahren hat sich Lidar in großem Umfang entwickelt. Laser hat sich zu einem echten Treiber entwickelt, der Lidar kostengünstig und zuverlässig macht und damit wettbewerbsfähiger ist als andere Sensortechnologien. Laserradar arbeitet im sichtbaren Bereich (Rubinlaser), dann im nahen Infrarotbereich (Nd: YAG-Laser) und schließlich im Infrarotbereich (CO2-Laser). Gegenwärtig arbeiten viele Lidars im nahen Infrarotbereich (1,5 µm), was für das menschliche Auge ungefährlich ist. Basierend auf dem Lidar-Prinzip wurde vielen neuen Technologien wie OCT und digitaler Holographie mehr und mehr Aufmerksamkeit gewidmet.
Die Anwendung von LIDAR bei Vermessungen und Kartierungen umfasst hauptsächlich das Ausrichten, Positionieren und Zeichnen von Erde und Fremdkörpern. kohärenter Lidar hat wichtige Anwendungen in Umweltanwendungen, wie zum Beispiel die Windmessung und die Entwicklung von Lidar mit synthetischer Apertur; Gated Imaging wird hauptsächlich in militärischen, medizinischen und Sicherheitsaspekten eingesetzt. und Lidar wurde in der Gefäßforschung und der Korrektur des Sehvermögens eingesetzt. Ghost Lidar wurde in Theorie und Simulation in Form neuer Technologien angewendet. Als eine wichtige Technologie wird LIDAR von Autopilot und UAV verwendet. Es wird auch von der Polizei verwendet, um die Geschwindigkeit zu messen, sowie Spiele wie das Kinect-Spiel von Microsoft.
Während der gesamten Entwicklungsgeschichte von Lidar in Europa, den Vereinigten Staaten, der ehemaligen Sowjetunion, Japan und China hat Lidar viele Entwicklungsstadien durchlaufen. Seit der ersten Laserentfernung wurde Lidar in der militärischen Entfernungs- und Waffenführung, insbesondere bei der Laserpositionierung (bistatisches Radar), häufig verwendet. Weitere Forschungen führten zur Entwicklung eines Laserabbildungssystems, das auf zweidimensionaler Gatterüberwachung und dreidimensionaler Bildgebungstechnologie im Anlagenprozess basiert. Die Entwicklung eines Abbildungssystems umfasst hauptsächlich: einen größeren Bereich und eine größere Auflösung, ein gegen Photonen empfindliches Array, Mehrfrequenz- oder Breitspektrum-Laseremission mit mehreren Funktionen, bessere Durchdringungsfähigkeit, durchlaufende Pflanzen, durchlaufende dichte Medien für die Zielerkennung und andere Anwendungen .
In zivilen und militärisch-zivilen Anwendungen ist die Umwelt-Lidar-Technologie im Bereich der Fernerkundungsforschung in der Atmosphäre und im Ozean reifer geworden, während in vielen Ländern die dreidimensionale Kartierung von LIDAR in den Betriebszustand eingetreten ist. Mit der steigenden Effizienz des Lasers, kompakter und billiger, bietet er potentielle Anwendungen für Automobile und UAVs. Die Anwendung von Autopilotfahrzeugen ist wahrscheinlich die am weitesten verbreitete kommerzielle Anwendung von Lidar, wodurch Größe, Gewicht und Kosten von Lidar erheblich reduziert werden.
Die Lidartechnologie hat viele Anwendungen in der Medizin, eine davon ist die optische Low-Coherence-Tomographie. Diese Technologie beruht auf der breiten Anwendung von Laserreflektoren in der Augenheilkunde zur Untersuchung der dreidimensionalen Rekonstruktion der Augenstruktur. Es realisiert die dreidimensionale Endoskopie von Blutgefäßen und reicht bis zum dreidimensionalen Doppler-Geschwindigkeitsmesser. Ein weiteres wichtiges Beispiel ist die refraktive Abbildung von Dioptrien des menschlichen Auges. Forschung.
Bei der Erforschung des LIDAR-Systems sind viele neue Technologien und Verfahren entstanden, darunter poröse und synthetische Apertur, bidirektionaler Betrieb, Laser mit mehreren Wellenlängen oder Breitbandemissionen, Photonenzählung und fortschrittliche Quantentechnologie, kombinierte passive und aktive Systeme, kombinierte Mikrowellen- und Lidar-Systeme. usw. Gleichzeitig wird erwartet, dass kohärenter Lidar verwendet wird, um das Verfahren zum Erhalten von Vollfelddaten zu verbessern. In Bezug auf Komponenten werden effektive multifunktionale Laserquellen, kompakte Festkörper-Laserscanner, nicht mechanische Strahlsteuerung und -formung, empfindliche und größere Brennebenenarrays, effektive Hardware und Algorithmen zur Verarbeitung von Lidar-Informationen und eine hohe Datenrate verwendet direkte und kohärente Erkennung.
Die Ergebnisse der Lidar-Technologie in den letzten 50 Jahren in verschiedenen Ländern verglichen, zeigen die Ergebnisse, dass die Lidar-Technologie und verwandte Anwendungen noch eine breite Anwendungsperspektive haben.