Lidar pielietojums atmosfēras noteikšanas un mērķa uztveršanas jomā

Enerģijas taupīšana un vides aizsardzība, jauni enerģijas transportlīdzekļi, viedie transportlīdzekļi ir kļuvuši par Ķīnas automobiļu attīstības virzienu, viedie transportlīdzekļi galvenokārt ir autonomu viedo transportlīdzekļu un ar tīklu savienotu viedo transportlīdzekļu izstrāde. Autonomus viedos transportlīdzekļus un tīklam pieslēgtus viedos transportlīdzekļus, lai sasniegtu iepriekš minētās funkcijas, nevar realizēt, tikai montējot parasto mikroviļņu radaru, lai sasniegtu iepriekš minētās funkcijas, LiDAR ir būtiska autonomo viedo transportlīdzekļu un tīkla elektriskās sistēmas vadības sistēmas sastāvdaļa. -savienoti viedie transportlīdzekļi.

Lidaram piemīt šaura stara, maza izmēra, bezkontakta mērījumu uc īpašības. Tas spēj noteikt mākoņus, aerosolu, gaisa vēja lauku, gaisa piesārņotājus, temperatūras un mitruma izmaiņas un citus parametrus. Tā noteikšanai izmanto optisko frekvenču joslu, kas ir par vairākām kārtām augstāka par milimetru vilni, un noteikšanas precizitāte ir izdevīgāka nekā mikroviļņu radaram. Tāpēc LiDAR ir plašāka pielietojuma perspektīva atmosfēras noteikšanas un mērķa uztveršanas jomā.

Pašlaik viedajos transportlīdzekļos izmantojamie skenēšanas LIDAR ir mehāniski rotējošie LIDAR, mikroelektromehāniskās sistēmas skenēšanas radari un fāzētu masīvu LIDAR. Mehāniski rotējošais LiDAR (LiDAR, kas pārraida, saņem un griežas pa kopīgu asi) pašlaik ir samērā nobriedis, un jau ir bezpilota konceptauto, kas mēģina mehāniski rotējošas LiDAR ierīces. Skenējošais radars, kas balstīts uz mikroelektromehāniskām sistēmām (MEMS), šobrīd pieder pie jaunākajiem pētījumiem, kas balstās uz optiskā ceļa maiņas principu caur MEMS skenēšanas spoguļiem. Fāzu masīva lidars tiek realizēts, skenējot punktu pa punktam, ti, mainot optisko ceļu ar lāzera gaismas emisijas fāzi, kas izstaro starp vairākām mazām antenām. Virsmas masīvs LIDAR izstaro gaismas virsmas masīvu, un galvenā problēma ir īss noteikšanas diapazons.

Lidojuma laika ToFLiDAR lāzers izstaro gaismas impulsus ar ilgumu τ, kas aktivizē laika noteikšanas ķēdes iekšējo pulksteni emisijas brīdī. Gaismas impulss, kas atspoguļots no mērķa, nonāk fotodetektorā ar izejas elektrisko signālu, kas atspējo pulksteni. Šis elektroniskais mērījums turp un atpakaļ ToFΔt aprēķina attālumu no mērķa līdz atstarošanas punktam R. Ja patiesībā lāzers un fotodetektors atrodas vienā pozīcijā, attālumu R ietekmē divi faktori: c ir gaismas ātrums vakuums, un n ir izplatīšanās vides refrakcijas indekss (kas gaisā ir tuvu 1). Šie divi faktori ietekmē attāluma izšķirtspēju ΔR: ja lāzera punkta diametrs ir lielāks par izšķiramā mērķa izmēru, mērījuma nenoteiktība Δt un impulsa telpiskais platums w (w=cτ ) ir ΔΔt. Tipiskā automobiļu LiDAR sistēmā lāzers rada impulsus, kuru ilgums ir aptuveni 4 ns, un tāpēc ir nepieciešams minimālais staru kūļa novirzes leņķis.

Automobiļu LiDAR sistēmas izstrādātājam vissvarīgākais aspekts ir gaismas viļņa garuma izvēle. Divi populārākie viļņu garumi ir 905 nm un 1550 nm, kas ir sarežģīts jautājums automobiļu LiDAR daudzo laika apstākļu un atstarojošās virsmas veidu dēļ. Reālajā vidē pie 905 nm gaismas zudumi patiesībā ir mazāki, jo pie 1550 nm ir lielāka absorbcija nekā pie 905 nm.

Ar Lidar saistītajiem tehnoloģiju algoritmiem tradicionālajos galveno moduļos joprojām ir jāpanāk labāks vieglums, precizitāte, robustums un vispārinājums, semantiskās kartes un dziļās mācīšanās integrācija ir kļuvusi par tendenci, un citi sensori, kas var panākt autonomu avota lokalizāciju, piemēram, kā dziļuma kamera, milimetru viļņu radars utt., vairāku avotu kodolsintēze ir arī aktuālā pašreizējā izpētes vieta, un ar Lidar saistītā tehnoloģija bezpilota platformām, lai panāktu autonomas izlūkošanas attīstību, noteikti būs ar LIDAR saistītu tehnoloģiju. ir tālejoša ietekme uz bezpilota platformu izstrādi, lai realizētu autonomu intelektu.