Лидар — это технология, которая часто используется в таких проектах, как беспилотные автомобили. Название Lidar имеет несколько значений, хотя концепция, которую они описывают, одна и та же. Название первоначально произошло от сочетания слов «свет» и «радар», но с тех пор ему были присвоены бэкронимы «обнаружение света и дальность» и «лазерное изображение, обнаружение и дальность».
Как работает лидар?
Лидар использует один или несколько лазерных лучей для измерения расстояния с высоким разрешением. Используемые лазеры могут быть ультрафиолетовыми, видимыми и инфракрасными, при этом конкретные длины волн выбираются в зависимости от выполняемой задачи.
Когда лазерный луч попадает на поверхность, часть света отражается обратно к устройству за счет обратного рассеяния. Затем этот отраженный свет обнаруживается времяпролетной камерой, которая определяет расстояние по времени, которое требуется отраженному свету для достижения детектора.
Совет: Обратное рассеяние — это тип отражения, который происходит от большинства поверхностей. Определенные отражатели, такие как зеркала, могут перенаправлять большую часть падающего света в одном определенном направлении, но большинство материалов рассеивают отраженный свет во всех направлениях.
Одним из ограничений лидара является то, что он ограничен прямой видимостью, он способен обнаруживать присутствие только первого объекта, с которым сталкивается лазер в любом конкретном направлении. Это означает, что все объекты отбрасывают за собой слепую тень и, таким образом, могут легко пропустить даже слегка скрытые объекты.
Использование лидара
В типичной конфигурации сканирующего лидара, часто используемой в беспилотных автомобилях, лазерный источник устанавливается на крыше автомобиля в корпусе, который быстро вращается. Эта конструкция позволяет автомобилю производить полное измерение расстояния на 360 градусов, поэтому он знает, есть ли какие-либо объекты, которые находятся слишком близко. Быстрое вращение также позволяет выполнять эти измерения расстояния много раз в секунду, что позволяет корректировать ситуацию в реальном времени, которая может быстро развиваться. Как правило, используется несколько лазеров или лазерный луч разделяется, чтобы устройство могло сканировать диапазон высот за один проход.
Лидарные устройства также устанавливаются на самолетах или спутниках для выполнения картографических операций. С определенными частотами лазера лидар также способен отображать глубину морского дна, хотя разрешение несколько снижается. Эти перспективы также можно использовать для мониторинга облачности и присутствия некоторых загрязняющих веществ, таких как аэрозоли. Использование спутников не ограничивается наземными зондами. Лидар также может быть установлен в дальних космических миссиях и использоваться как для определения дальности, так и для картографирования поверхности других планет, лун и других тел.
Лидар также можно использовать с нескольких стационарных точек зрения для создания чрезвычайно точной трехмерной модели местности. Это особенно полезно для использования в архитектуре и строительстве, но также имеет и другие применения, такие как реконструкция места преступления.