Kiến thức chuyên môn

Đánh giá lại và phân tích xu hướng về sự phát triển của laser Lidar

2021-03-23
Kể từ khi tia laser được phát minh vào những năm 1960, lidar đã phát triển trên quy mô lớn. Laser đã trở thành một trình điều khiển thực sự, làm cho lidar trở nên rẻ và đáng tin cậy, khiến nó trở nên cạnh tranh hơn so với các công nghệ cảm biến khác. Các radar laser bắt đầu hoạt động trong vùng khả kiến ​​(laser hồng ngọc), sau đó là trong vùng hồng ngoại gần (laser Nd: YAG), và cuối cùng là trong vùng hồng ngoại (laser CO2). Hiện nay, nhiều nắp chụp hoạt động trong vùng hồng ngoại gần (1,5 um) không gây hại cho mắt người. Dựa trên nguyên lý của lidar, nhiều công nghệ mới, chẳng hạn như OCT và kỹ thuật số holography, ngày càng được chú ý nhiều hơn.
Ứng dụng của lidar trong đo đạc và bản đồ chủ yếu bao gồm xác định phạm vi, định vị và vẽ trái đất và các vật thể lạ; lidar mạch lạc có các ứng dụng quan trọng trong các ứng dụng môi trường, chẳng hạn như cảm biến gió và sự phát triển của lidar khẩu độ tổng hợp; hình ảnh gated chủ yếu được sử dụng trong các khía cạnh quân sự, y tế và an ninh; và lidar đã được ứng dụng trong nghiên cứu mạch máu và điều chỉnh thị lực của mắt. Ghost lidar đã được ứng dụng trên lý thuyết và Mô phỏng dưới dạng công nghệ mới. Là một công nghệ quan trọng, lidar được sử dụng bởi lái tự động và UAV. Nó cũng được cảnh sát sử dụng để đo tốc độ, cũng như các trò chơi như trò chơi giác quan Kinect của Microsoft.
Trong suốt lịch sử phát triển của lidar tại Châu Âu, Hoa Kỳ, Liên Xô cũ, Nhật Bản và Trung Quốc, lidar đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển. Từ loại laser đầu tiên, lidar đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực quân sự và dẫn đường cho vũ khí, đặc biệt là trong định vị bằng laser (radar sinh học). Các nghiên cứu sâu hơn đã dẫn đến sự phát triển của hệ thống hình ảnh laser dựa trên giám sát định vị hai chiều và công nghệ hình ảnh ba chiều trong quá trình thiết bị. Sự phát triển của hệ thống hình ảnh chủ yếu bao gồm: phạm vi rộng hơn và độ phân giải xuyên dải, mảng nhạy cảm photon đơn, phát xạ laser đa tần hoặc phổ rộng với nhiều chức năng, khả năng thâm nhập tốt hơn, xuyên qua thực vật, truyền qua môi trường dày đặc để nhận dạng mục tiêu và các ứng dụng khác .
Trong các ứng dụng dân sự và quân sự-dân sự, công nghệ lidar môi trường đã phát triển thành công trong lĩnh vực nghiên cứu viễn thám khí quyển và đại dương, trong khi ở nhiều nước, lidar lập bản đồ ba chiều đã đi vào trạng thái hoạt động. Với hiệu suất ngày càng cao của laser, nhỏ gọn hơn và rẻ hơn, nó cung cấp các ứng dụng tiềm năng cho ô tô và UAV. Ứng dụng của xe lái tự động có lẽ là ứng dụng thương mại được sử dụng rộng rãi nhất của lidar, giúp giảm đáng kể kích thước, trọng lượng và giá thành của lidar.
Công nghệ Lidar có nhiều ứng dụng trong y học, một trong số đó là chụp cắt lớp quang học có độ kết hợp thấp. Công nghệ này bắt nguồn từ việc ứng dụng rộng rãi gương phản xạ laser trong nhãn khoa để nghiên cứu sự tái tạo ba chiều của cấu trúc mắt. Nó nhận ra nội soi ba chiều của mạch máu và mở rộng đến máy đo vận tốc ba chiều Doppler. Một ví dụ quan trọng khác là hình ảnh khúc xạ của diopter mắt người. Tìm kiếm.
Trong nghiên cứu hệ thống lidar, nhiều công nghệ và phương pháp mới đã ra đời, bao gồm khẩu độ xốp và tổng hợp, hoạt động hai chiều, laser phát xạ đa bước sóng hoặc băng thông rộng, đếm photon và công nghệ lượng tử tiên tiến, hệ thống thụ động và tích cực kết hợp, vi sóng và lidar kết hợp, vv Đồng thời, dự kiến ​​rằng lidar mạch lạc sẽ được sử dụng để tăng phương pháp thu thập dữ liệu toàn trường. Về mặt thành phần, nguồn laser đa chức năng hiệu quả, máy quét laser thể rắn nhỏ gọn, điều khiển và định hình chùm tia phi cơ học, mảng mặt phẳng tiêu cự nhạy và lớn hơn, phần cứng và thuật toán hiệu quả để xử lý thông tin lidar và tốc độ dữ liệu cao được sử dụng để đạt được phát hiện trực tiếp và mạch lạc.
Bằng cách so sánh những thành tựu của công nghệ lidar trong 50 năm qua ở nhiều quốc gia khác nhau, kết quả cho thấy công nghệ lidar và các ứng dụng liên quan vẫn có triển vọng ứng dụng rộng rãi.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept