Hvað er Lidar-tækni?Hvernig hjálpar hún við dýptmælingar?

LiDAR (Light Detection and Ranging) tækni er lykilkostur í sjálfvirkum sjónkerfum. Verkfræðingar og starfsmenn í iðnaðinum eru að finna að hún sé jafnframt nauðsynleg. Þessi grein mun skoða ítarlega frumreglur LiDAR tækni , fjölbreyttar notkunarsvið og lausnir í raunveruleikanum. Við munum einnig skoða hvers vegna hún er á leiðinni.

Hver er LiDAR?

Lidar sem stendur fyrir Ljóssvipting og -mæling , er háþróað jarðskoðunartækni . Hún mælir nákvæmlega fjarlægðir á hluti. Þetta gerir hún með því að senda út ljóspúslar og reikna tímann sem þær taka á að skila aftur á viðtökuna. Þessi aðferð gerir LiDAR skanni að búa til nákvæmar 3D form , þekkt sem punktaþýður . Þessir líkönum eru nákvæmlega kortlagðar með hlutum og umhverfi þeirra. Þessi grundvallaratriði liggur að baki öllum LiDAR kerfum .

LiDAR virkar á svipaðan hátt og úthit (RADAR), en það er eitt mikilvægt munur: það notar laserstraum í stað útvarpsbylgna ég er ađ fara. A LiDAR ræði getur sent út allt að 160.000 ljóstraum á sekúndu. Þetta gerir kleift fljótar og mjög nákvæmar mælingar af markhópshluta. Formúlan til að reikna fjarlægð milli hluta er einföld: Fjarlægð milli hluta = (Ljóshraði × Flugtími ljóspúls) / 2 . Þessi formúla sýnir greinilega hvernig LiDAR tækni notar ljóshraðann og flugtíma ljóspúlsins. Það tryggir mjög nákvæmar og traustar mælingar . Þessi aðalvirki er mikilvægt fyrir alla dýptarmælandi myndavél .

Merking á LiDAR: Skilningur á grundvallaratriðum

Setningin „ Merking á LiDAR " bendir beint á grundvallarstarfsemi tækninnar: að nota ljós til að greina og mæla fjarlægð. Þessi nákvæmni kemur fram úr nokkrum lykilkennilegum hlutum sem virka saman innan LiDAR myndavél kerfi.

Laser hefni

Lásirgildið sendir út ljósflæði á ýmsum bylgjulengdum. Algengir hlutar eru neodymium-doped yttrium aluminum garnet (Nd-YAG) lásir. Topografískur LiDAR tækni notar oft bylgjulengdina 1064nm eða 1550nm vegna öryggis. Hins vegar notar bathymetric LiDAR 532nm lásir til að geta komið í gegnum vatn. Þessi hluti er hjarta hvers LiDAR ræði .

Skanni og Optics

Skanninn notar spegla til að stýra ljóstrålinu. Þetta leidir til þess að náist viðtæka sjónsvæði (FoV) og háskstur skönnunarkerfi . Þessi hreyfimynstur er mikilvægur fyrir Lidar að fljótt skanna og taka upp umfangsmikið umhverfisgögn. Þetta gerir LiDAR að öflugu 3D djúpdæmiskenning .

Rannsókn

Áhorfandinn færir ljósið sem skýst frá hindrunum. Það notar venjulega örþekktar ljóssensur, svo sem silikon-avölvu ljóssensur (APD) eða ljós margföldur (PMT). Þeir há kynningarfæra tryggir að jafnvel veik skýst merki eru nákvæmlega skráð. Þetta myndar grunninn fyrir LiDAR nákvæmni .

GPS móttaki og áherslumælingar einingu (IMU)

Í loftborin LiDAR kerfi , fylgist GPS móttakinn með hæð og staðsetningu á flugvélinni. Þetta er gagnrýnt fyrir nákvæmar mælingar á hæð yfir sjávarmáli . Í sama skyni, einn Áherslumælingar eining (IMU) hann fylgist með hraða og stefnu bílsins. Þetta tryggir nákvæma staðsetningu á ljóspulsum á jörðinni. Þessar hlutir virka saman. Þeir gerðu kleift LiDAR kerfum og veita þrívítt dýptargögn með mikilli nákvæmni og skilvirkni , sem veitir öruggar lausnir fyrir ýmsar og flóknar forrit. Þessi samvirkni gerir það að LiDAR myndavél auðveldlega breytilegum.

Hvernig virkar LiDAR í raunveruleikanum?

LiDAR kerfum eru almennt flokkaðar í tvo aðalgerða eftir rekstri: Loftsendur Lidar og Jarðskorðaður LiDAR . Hver gerð hefur sín sérstöku notkun og kosti. Þetta sýnir hvernig virkar LiDAR í mismunandi aðstæðum. Þessar breytingar á LiDAR tækni leysa ýmsar þarftir iðnaðarins.

Loftsendur Lidar

Jarðskoðunartæki LiDAR í lofti eru venjulega fest á dróna eða snjallarvél. Þau senda ljóspúslur til jarðar og sækja afturkomandi púslur til að nákvæmlega mæla fjarlægðir. Þetta LiDAR tækni hefur enn frekari undirflokkum: topografískur LiDAR fyrir kortlagningu landshýsi og bæðymetrískur LiDAR . Síðarnefndur notar grænt ljós til að gengur í gegnum sjávarvatn og mæla hæð sjávarbotns og árbota. Þetta gerir það að óhverjumlegt verkfæri fyrir stórskiptar umhverfisþáttingur .

Jarðskorðaður LiDAR

Jarðskorðuð LiDAR kerfi eru sett á farartæki eða fastar trípódar. Þau kortleggja aðallega náttúrulegar eiginleika bygginga og fylgja ferðamálum. Þessi kerfi eru einnig ómetanleg til að búa til nákvæmar 3D líkan af sögulegum staðsetningum . Jarðskorðuð LiDAR skanni getur verið hreyfifær LiDAR (fyrir hreyfifærri ökutæki) eða stöðugt LiDAR (fyrir fasteignir). Þau bjóða upp á ódæman nákvæmni fyrir nákvæma eignastjórn og skipulagning borgar .

LiDAR myndavél: Raunveruleg notkun

Skilningur á því hvernig LiDAR nemandi virkar er mikilvægur. En raunveruleg notkun þeirra sýnir í raun stóra möguleika tækni þeirra. Þróun og margvísni LiDAR myndavél gerir það ómetanlegt í mörgum iðnaðar greinum og ýtir takmörkum í háttir innsleitt sjónarkerfi .

Sjálfstæðar bifreiðir og tæki

Sjálfvirk vélbúnaður , þar á meðal sjálfakandi bifreiðir, pökkubifreiðir, drones , og vélbúinir armar , byggir mjög á 3D djúpilagssensur fyrir myndatöku . Þessar einingar gerðu kleift að greina hindranir , nákvæma staðsetningu , og kortlagningu á umhverfinu . LiDAR nemandi veita 360 gráður snúandi ljósstråla. Þær framleiða milljónir rauntíma gagnapunkta til að búa til nákvæmar punkta skýjakort af umhverfinu. Þetta gerir bílum kleift að aka örugglega, framkvæma nákvæma hindrunarforðun , og nákvæmlega vinna með hluti undir ýmsum veður- og birtustuðlum. LiDAR hefur örugga afköst sem gerir það að lykilkorti í sjálfvirkri ökunni .

Sjálfvirkar hreyfiferðar vélar (AMR)

Í framleiðslusvæði , vöruhús , smásöluverslanir , og afgreiðslugildur , Rafvélabreytanlegir flutningurshnöttur spila mikilvægna hlutverk. Þær takast við verkefni eins og vöruval, flutning og flokkun án beinnar umsjónar frá manni. Lidar er fullbyggð lausn fyrir AMR. Hún auðveldar fljóta og skilvirkja hindranideining og smiðju korta . Í samanburði við aðrar lausnir býður LiDAR upp á minni vinnsluþunga og hærri rauntíma afköst fyrir AMR. Þetta tryggir örugga og skilvirkja starfsemi þeirra í flóknum og breytilegum innhverfismiljum. Þetta sýnir kraftinn í LiDAR tækni í iðnaðar sjálfvirkni .

Landfræðilegri kortlagningu og byggingarmyndun

LiDAR tækni er óhunngandi í landfræðilegri kortlagningu , landsgerðagreiningu , og skipulagning borgar . Hún býr til nákvæmar stafrænar hæðarkort (DEMs) og stafrænar yfirborðsgerðir (DSMs) á skilvirkur hátt. Þetta veitir grundvallarupplýsingar fyrir landnotuáætlun, flóðasímun og náttúruauðlindastjórnun. Auk þess er LiDAR víða notaður í Byggingarupplýsinga kerfi (BIM) og þrívíddarmyndun fornleifa svæða . Hún skráir nákvæmar rúmfræðilegar lögunir og byggingareiningar. Þetta styður hönnun, smíði og varðveislu. Þetta sýnir upp á LiDAR sinna þar sem það hefur umráðandi áhrif utan um róbótik.

Vandamál með LiDAR tækninni

Eftir sem fyrr hefur mikilvægur kostur á LiDAR tækni , standast enn mörg vandamál í raunveruleikanum. Að skilja þessar vandamál hjálpar til við að hanna meira virkan LiDAR lausnir .

Fyrst og fremst, verðurinn er enn stórsta vandamálið . Hágærðandi LiDAR nemandi liDAR kerfi eru oft dýr. Þetta takmarkar ölluðkomu þessara kerfa í sumum massamarkaðsvöru vöruhöföllum. Annars, slá veðurshætti , eins og þungur rós, sná eða mjög óveður, geta alvarlega truflað ljósgeislastarfsemi og endurkast. Þetta lækkar afkastavíslu og nýsingarvissu LiDAR-myndavélar . Þar á meðal, flækjustig í gögnunum er áberandi áskorun. LiDAR myndar mikla magn punktamyndagagna. Þetta krefst mikilla reikintækis og flækistra algrím til að vinna úr gögnum í rauntíma og greina þau. Þetta aukur álag á kerfið og orkunotkun.

Að lokum lengd og vandræði við innsetningu sjálfra skynjara þarf líka að leysa. Sérstaklega gildir þetta fyrir innsleitt sjónarkerfi með strangar takmörkunir á plássi og þyngd. Að leysa þessar áskoranir verður lykilatriði fyrir útbreiðslu LiDAR tækni í fleiri iðnaðarlöndum.

Ályktun: Framtíðin fyrir LiDAR

Komið á 3D dýptarmyndunartækni , sérstaklega Lidar , hefur án efa breytt því hvernig við skoðum og virkum með umhverfið okkar. Frá því að bæta getu sjálfstæðra bifreiða til að fínstilla aðgerðir í viðskiptasetningar , Áhrif LiDAR eru víðföll. Þessi tækni hefur ekki aðeins hækkað afköst öryggi og skilvirkni en hefur einnig opnað nýjum möguleikum fyrir nýsköpunarefni .

Þar sem þessar tæknur þróaast áfram, LiDAR nemandi væntast að verðið verði minna, aðgengilegra og skilvirkara. Þeirra notkun verður aðeins að fara í víddir, aukinni sameiningu í daglegt líf okkar og að forma framtíð tækni. Samfelldur árangur í LiDAR tækni lofar spennandi framförum.

Sinoseen á meira en 14 ára reynslu í innbyggð sýnarsviði . Við erum gegnumfærðir því að hjálpa viðskiptavinum okkar að sameina rétta afkastamikil myndavélamódules í mörgum dróni og hverfisfyrirtækjum að sameina okkar dýptarmyndavélum í nýjungaleysir sér í LiDAR lausnir eða dýptarkortaleysir , vinsamlegast hafðu samband til að ræða framtíðarmöguleika.