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发布时间:2022-01-03 12:10:00 作者:北京北醒
利用激光雷达脉冲波的穿透,可以探索森林领域。通过分析脉冲波的回波波形数据,可以得到森林地形的三维结构,可以估算森林高度?冠层结构等重要参数,估算森林生物量,可以找到地下墓冢?建筑等,用于其他林业研究。考古研究提供基本数据。激光雷达定向强角分辨率高?短工作波,可测量距离、速度、角度等参数,且空间无大气衰减和散射,激光光量为、重量小、能耗低,在太空部门也在发展。在过去的十年中,激光雷达已被广泛应用于航天器领域,如星际激光测量仪器?航天器对接和着陆导航、飞机成像。
激光雷达具有极高的角度、距离和速度分辨率。首先,角分辨能力高。由于工作波长较短,采用小的光学接收孔径就能获得极高的分辨率。如在100km处仅用1O0cm的光学接收口径就可分辨相距1m的两个目标。与微波雷达易受自然界广泛存在的电磁波影响的情况不同,自然界中能对激光雷达起干扰作用的信号源不多, 因此激光雷达抗有源干扰的能力很强,适于在日益复杂和激烈的信息环境中工作。
机械式激光雷达
机械式激光雷达存在精密装配困难、系统庞大等缺点,目前价格仍然居高不下。为了突破这一缺陷,研究者们提出了诸多的解决方案。20世纪90年始出现Flash 3D成像激光雷达,也出现了通过液晶实现的光学相控阵结构,21世纪初出现了MEMS类型的激光雷达组件,迄今各种方案竞相追逐,不断发展。MEMS器件作为机械式向固态LiDAR过渡的解决方案,具有一定程度的小型化、响应速度较快的特点,且MEMS功能性结构能够忍受热压,因此可以承受相对较高的激光能量,但是由于MEMS结构单元尺寸较大,存在机械振动、旋转,受环境因素影响较大。针对全固态激光雷达发展需求,Flash激光雷达可对目标一次照射成像,成像质量终取决于面阵探测器的性能,但是数据庞大,一次成像速度较慢。液晶光学相控阵器件在空间光调制器领域商业化应用成熟,具有全固态、便宜、可大面积制作等特点,但是响应速度较慢、光束可偏转角度较小。数十年来,集成光波导相控阵芯片作为全固态、小型化LiDAR有潜力的解决方案得到了广泛的研究,硅基光学相控阵激光雷达具有CMOS兼容的特点,价格便宜,但是热光效应的扫描速度仍有待提升,可以采用硅基等离子体色散效应的相位调制器来满足更高速的应用需求。
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