激光雷达原理
与雷达工作原理类似,激光雷达通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离,但其很大优势在于能够利用多谱勒成像技术,创建出目标清晰的 3D 图像。激光雷达通过发射和接收激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出到目标对象的相对距离,并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,快速得到出被测目标的三维模型以及线、面、体等各种相关数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。由于光速非常快,飞行时间可能非常短,因此要求测量设备具备非常高的精度。从效果上来讲,激光雷达维度(线束)越多,测量精度越高,安全性就越高。
激光雷达的工作原理
激光雷达的工作原理与雷达非常相近,以激光作为信号源,由激光器发射出的脉冲激光,打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上,引起散射,一部分光波会反射到激光雷达的上,根据激光测距原理计算,就得到从激光雷达到目标点的距离,脉冲激光不断地扫描目标物,就可以得到目标物上全部目标点的数据,用此数据进行成像处理后,就可得到的三维立体图像。
激光雷达的用途
激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。
快速获取的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。
激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。
由于飞行作业是激光雷达航测成图的道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定“规范”的基本原则,都要求工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为较小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。
演示面阵激光雷达的工作原理
如今,激光雷达技术不仅应用于领域,而且应用于消费品领域。以面阵激光雷达为例,由于其快速、准确的三维距离检测和测量能力,在智能设备中得到了广泛的应用。在这个例子中,我们演示了一个典型的面阵激光雷达的工作原理,该雷达由光源阵列、准直透镜系统以及衍射光栅作为分束器组成。分析在空间和空间频率域中进行。