Jeśli widziałeś autonomiczne samochody na zdjęciach lub na żywo, a następnie zauważono - niektóre dziwne rzeczy jest zamocowane na dachu na dachu.

Czasami wygląda jak Sirena, jak w przypadku Prototypów WayMo z Google, co daje im uroczy samochód policyjny.

Ale częściej ta rzecz przypomina puszki puszki zainstalowane na rozpórkach.

To urządzenie na bezzałogowych pojazdach jest Lidar, sprzęt, który zapewnia maszynę "Vision".

Słowo Lidar (Lidar) składa się z początkowych liter czterech angielskich słów - wykrywanie identyfikacji światła i zakresu, co oznacza "wykrywanie, identyfikację i określenie zakresu za pomocą światła".

Lidar samochodowy w bezzałogowym samochodzie jest najdroższą rzeczą. Przy kosztach 75 000 USD, Lidar jest droższy niż wiele samochodów. Tymczasem urządzenie to tylko jeden z wielu, którzy muszą wyposażyć bezzałogowe pojazdy.

Jednak w tym roku sytuacja ta może się zmienić ze względu na pojawienie się tak zwanych lidarów o wysokiej rozdzielczości stałych i kosztów zaledwie kilkuset dolarów. W rzeczywistości słowo stan stałego nie jest bardzo poprawny. Nowa generacja Lidars różnią się od poprzednich, ich bezruchu (statyczna).

Ale ich wynalazek poważnie przyniesie moment masy pojawienia się bezzałogowych pojazdów na drogach. Dlatego warto zrozumieć, jaki jest Lidar samochodowy, aw szczególności statyczne (państwo stałe).

Słowo "Lidar" przekazuje bardzo istotę funkcjonowania, jest radar, który działa na falach świetlnych. Pamiętając o fizyce szkolnej, znamy - promieniowanie fal radiowych, radar określa odległość do obiektu na podstawie czasu, gdy radio jest wymagane do odbicia od obiektu.

Lidar działa zgodnie z podobnym schematem, ale używa tego nie fali radiowej i krótkich świateł impulsów o wysokiej mocy chwilowej. Dla bardziej dokładnych informacji, lidery korzystają z promieniowania na podczerwień i w pobliżu ultrafioletu.

Ale bezzałogowy samochód potrzebuje danych o dziesiątkach obiektów wokół. Dlatego kręci się wokół jego osi, emitujące miga wiele światła, a zatem generuje trójwymiarowy obraz 360 stopni otaczającego środowiska z "chmur". I może to zrobić w żadnych mediów, warunkach pogodowych i bez czasu od pora dnia.

W tej muzyce Video, Group Groadhead pokazuje, jak obraz jest utworzony z takich "punktów".

Tak więc bezzałogowe samochody mogą poruszać się w przestrzeni bez udziału osoby, potrzebują kombinacji kamer, radarów i lidarów. A Lidar wykonuje krytyczną funkcję - daje samochód reprezentację nie tylko o własnej lokalizacji, ale także o lokalizacji okolicznych obiektów.

GPS w tym przypadku jest nieodpowiedni - określa lokalizację z tworzeniem okręgu o średnicy około 5 m, a Lidar robi to z dokładnością 10 cm.

Poziom autonomii jest kryteria międzynarodowe przyjęte, aby wyjaśnić, w jaki sposób transport jest niezależny.

Istnieje 6 poziomów autonomii

A tu potrzebny jest Lidar z autonomią poziomu 4 i wyższego.

Czym jest statyczne samochodowe Lidar

Do tej pory większość Lidarowa jest drogie urządzenia mobilne.

Oczywiście, jak wszystkie technologie, Lidars stały się tańsze z czasem i zmniejszyły się. Ale, a one kosztują od 8 000 $ do 80 000 $ i szybko zawodzi.

Ale statyczne lide są inną sprawą. Utrzymany głównie z krzemu, nie ma w nich ruchomych części i używany jest laser o zmiennej długości fali. Takie urządzenie jest lekkie, małe, zużywa niewielką energię (bieganie na baterii AA), szybkie i dokładne, działa w żadnych warunkach pogodowych, a warto nie tysiące, ale setki dolarów.

Technologia statycznych lidarów krzemu wynalazła amerykańską firmę Quanergy. Pełny zestaw ich skanera laserowego jest teraz 900 USD, ale deweloper obiecuje stale zmniejszyć ceny, przynosząc 100 USD.

Lidar stanu stałego jest nie tylko tańsze, jest bardzo szybka, wysoka precyzja i działa dłużej. Elektromechaniczny Lidar wytrzymuje maksymalnie 2000 godzin, co jest mniejsze niż wymagane do roku działania samochodu i stanu stałego - do 100 000 godzin.

Kiedy bezzałogowe samochody stają się produktem masowym

Pierwszy Lidar w 1999 r. Został zainstalowany na samochodzie Jaguar o wartości 100 000 $. W tym czasie, Lidars z czujnikami były tak drogie, że ludzie żartowali "nabywasz Ladar i dostać za darmo w ładunku Jaguara".

Dziś ta funkcja w samochodach jest już 18 000 USD, a przy użyciu czujników stanu stałego, cena "lasera" spadnie do 1000 USD.

Zakłada się, że pierwsze lidea stałego stanu Quanergii zaczną instalować pojazd elektryczny Fisker Emotion Reserve z rezerwą udarową do 640 km na jednym ładowaniu.

Uwolnienie tego samochodu jest nadal duża - 130 000 $, zaplanowana na 2019 rok.

Ale masowy wygląd samochodów bezzałogowych przy użyciu technologii LIDAROV w wieku 2020-2023. Uważa się, że w tym czasie co najmniej jeden model autonomicznego transportu będzie prawie każdy główny producent samochodów. I choć najpierw najprawdopodobniej zdolność do autonomii znosi drogie i luksusowe modele, bardzo szybko będzie wyposażone w budżetowe samochody.

Jeśli znalazłeś błąd, wybierz fragment tekstu i kliknij Ctrl + Enter..

22 maja 2017 r.

Obecnie technologia definicji wykrywania światła i zakresu jest przybieranie popularności - Lidar (wykrywanie identyfikacji światła i zakres). Nasi eksperci postępują zgodnie z rozwojem branży i przygotowali przegląd artykułu w tej technologii.

Technologie uzupełniają kamery i radary w autonomiczny transport

W pełni autonomiczny transport przyszłości będzie polegać na kombinacji różnych technologii sensorycznych - zaawansowanych systemów widzenia, radaru i systemów wykrywania światła oraz definicji zakresu (Lokator laserowy). Spośród tych trzech Lokalizator laserowy jest obecnie najdroższą częścią równania, a cały świat podejmuje wysiłki na rzecz zmniejszenia tych cen.

Teraz rynek ma mechaniczne loty laserowe, godne sto dolarów. Dane te należy zmniejszyć, aby ogromne wykorzystanie lokalizatorów laserowych uzasadnia się w elastycznej branży motoryzacyjnej.

Oprócz czynnika cenowego dostawcy Lokalizatora Laserów powinni wykazywać wysoką wydajność i niezawodność swoich produktów. W przypadku zaawansowanych systemów pomocy systemowej kierowca i automatyczna jazda nie jest wystarczająca, aby mieć niezawodność 99%. W krytycznych (pod względem bezpieczeństwa) aspekty produkcji motoryzacyjnej sprzęt powinien wykazywać wiarygodność "sześciu dziewięciu" - 99,9999%.

Znaczenie zaawansowanych technologii w transporcie drogowym nie może zostać zakwalifikowany. Proponowana transakcja Intel w wysokości 15,3 mld USD nabycia MOBILEYEE, Izraelskiego dostawcy komputerowych systemów wizyjnych, dobry przykład. Producent frytek i Mobileye połączył się z BMW w zeszłym roku, aby współpracować na autonomicznej technologii transportowej.

Lokalizator laserowy jest kluczowym elementem tej technologii, a inwestorzy utrzymują swoje portfele szeroko ujawnione dla startupów pracujących nad tą technologią. W marcu 2017 r. Inwestorzy zainwestowali 10 milionów dolarów w Tetravue - uruchomienie pracy na Laser Locator w mieście Karlsbad w Kalifornii. Lista inwestorów obejmuje partnerzy Foxconn, Nautilus Venture, kapitał Roberta Bosch Venture Capital i SAMSUNG Catalyst.

Oprogramowanie startowe dla samodzielnych maszyn autonomicznych, położony w Palo Alto w Kalifornii, otrzymał około 11 milionów dolarów od silnika Forda i kapitału społecznego. Czterech współzałożycieli wcześniej pracowali w Laborach Piwalotalnych.

Technologie napędowe

Techavio przewiduje skumulowaną średnią roczną stopę wzrostu dla światowego rynku dla czujników Lokalizacji laserowej motoryzacyjnego o ponad 34% do 2020 r. (Rysunek 1). Według wygaśnięcia rynku spółki, rynek lokalizatora laserowego wyniósł 61,61 mln dolarów w 2015 roku, z największym popytem w regionach europejskich / drugorzędnych / afrykańskich, a także w Ameryce Północnej i Południowej.

W czerwcu 2016 r. Spółka w otwartym dostępie opublikował raport "Global Car Laser Lokalizacje Rynku 2016-2020" i zaktualizuje ten raport w trzecim kwartale tego roku.

"Technologia Lokalizacji laserowej w branży motoryzacyjnej przeżywa szybką ewolucję, zarówno w ramach postępu technicznego, jak i dynamiki rynku"- Zatwierdź Siddhart Jaiswal., Jeden z wiodących analityków przemysłu badawczego Elektroniki samochodowej TechnVio.

Wśród kluczowych wydarzeń zwanych Techavio:

Zmniejszenie kosztów w celu zwiększenia skali. Lokalizator Laser Producenci pracują na spadku kosztów systemu, stosując skuteczne metody przetwarzania, aw niektórych przypadkach produkty pozycjonujące dla każdego segmentu klienta oddzielnie: "Cena 64-belkowego bloku Lokalizacji laserowej Velodyne HDL-64E, który jest używany w samochodzie dronowym, kosztuje 80 000 $" -deklaruje Jaiswal.. "Velodyne oferuje również 32-belkowe i 16-promowane bloki lokalizacji laserowej w cenie 40 000 $ i 8000 $, odpowiednio, które mogą być używane w bardziej ekonomicznych projektach. Oczekujemy, że technologia Looker Lokalizacja przejdzie na "przystanku radaru" w branży motoryzacyjnej, gdzie cena odegrała kluczową rolę w akceptacji rynku. W związku z tym cena jest kluczowym czynnikiem dla graczy rynkowych ".
Kompaktowa konstrukcja.Pierwszy czujnik Lokalizacji laserowej Velodyne, wydany w 2005 roku, był tak duży i ciężki (ważył około 5 kilogramów), co miało znajdować się na dachu samochodu. Teraz czujnik waży mniej niż kilogram, a wersja stałego stanu jest wystarczająco kompaktowa, aby zmieścić wewnątrz maszyny.
Połączenie czujników.Wyrównanie trendu technologicznego czujników obrazu z czujnikiem lokalizacji laserowej był popularnym tematem dla badań przez ponad dziesięć lat. Wyjście staje się coraz bardziej wiarygodne, jeśli w wyniku kombinacji informacje uzyskane przez jeden czujnik potwierdzają informacje czujnika informacji innego typu. Jeśli jednak dane jednego czujnika nie zbiega się z innymi danymi, system staje się niewiarygodny.
Używając Laser Lokalizatorzy na zewnątrz samochodów do zarządzania aktywami drogowymi. Badania nad oceną stanu powierzchni drogowej (TRAC) zostały wprowadzone dla głównych dróg Anglii w 2000 r. UK Agencja Drogowa prowadzi regularne zautomatyzowane badania nawierzchni drogowych autostrad w ramach badania TRACS. Lokalizator laserowy służy do pomiaru odległości do czujnika i potencjalnie, może dostarczyć dane na obiektach, które są znacznie większą odległość od maszyny badawczej niż w badaniu TRAC.

Obrazek 1.
Źródło: Techavio.

"Lokalizator laserowy znajduje się w bardzo opłacalnej pozycji wśród autonomicznych czujników jazdy"- - mówi Jaiswal. "Karta 360 stopni jest główną różnicą od innych technologii sensorycznych, a jego możliwości dotyczące wykrywania obiektów, nawet w warunkach całkowitego braku światła, znalazł swoje miejsce wśród wielu producentów urządzeń. Ponadto wyraźna kropla w cenie najdroższego składnika samochodu bezzałogowego - bloku czujników lokalizacji lasera prawdopodobnie doprowadzi do przyjęcia lokalizatorów laserowych motoryzacyjnych. Na przykład, w 2016 r. Velodyne wprowadziła nowy Lokator laserowy Ultra Puck VLP-32A. Według oświadczeń jest to najbardziej przystępny lokalizator laserowy zdolny do określenia SAE (wspólnoty inżynierów motoryzacyjnych), aby osiągnąć poziom autonomicznych jazdy 1-5, a także jest bardzo kompaktowy, w porównaniu z poprzednimi wersjami produktów z tej branży . Ze względu na architekturę stałego stanu, czujnik jest wystarczająco mały, aby być montowany na zewnętrznych lusterach widoku z tyłu, podczas gdy promień wykrywania 3D zwiększa się do 200 metrów (656 stóp). Velodyne ustanowiła cena docelowa w oparciu o mniej niż 300 dolarów na jednostkę, która w skali masowej produkcji motoryzacyjnej - znacząca redukcja ceny od 7900 USD na poprzedni kompaktowy blok Laser Locator ".

Ponadto Lokalizator laserowy może być zaprojektowany z wykorzystaniem sprawdzonych technologii półprzewodnikowych, a wersja stałego stanu nie ma ruchomych części.

"Lokalizator laserowy jest uważany za kluczową technologię do dokładnego mapowania 3D," Sensation of Car "i Nawigacja"- Zatwierdź Pierre Camba., Dyrektor Departamentu Pracy z obrazami Developpement Yole. "Konkurs występuje w wydajności i trwałości, dla tego, diody w podczerwieni krótkich fal (SWIR), fotodania lawinowe lub photodiody lawinowe pojedynczych fotonów. Załączają również duże ceny w celu zmniejszenia cen. Mimo to ma na celu stworzenie lokalizatora półprzewodnikowego lasera za pomocą sterowanych laserów, mems lub detektorów "Microerkal.

Ale Camuba zauważyła, że \u200b\u200bistnieją różne podejścia do autonomicznej jazdy, a lokalizator laserowy nie jest konieczny dla każdego z nich. "Lokalizator laserowy jest fundamentalnym sprzętem dla bezzałogowych pojazdów, które wolę dzwonić do zgłaszania transportu. W przyszłości będzie wiele poziomów autonomii. Lokalizator laserowy może być potrzebny do hamowania awaryjnego w warunkach miejskich, prawdopodobnie w połączeniu z radrą i kamerami. To podejście multimodalne jest teraz jasno zdefiniowane. Nikt nie stwarza jego pytania. ".

Rynek lokalizatora laserowego będzie rosnąć, ponieważ ceny spadają: z 600 milionów dolarów do tej pory do 1,2 mld w ciągu najbliższych pięciu lat (rysunek 2). "Dziś trzy punkty wejścia przemysłu motoryzacyjnego: 3000 USD, 300 dolarów i 30 $", "powiedział. "Kamery są obecnie na poziomie ceny 30 USD, a Laser Lokalizator przy 3000 dolarów. Celem producentów Lokalizatorów Laserowych jest teraz zmniejszenie ceny i osiągnąć 300 USD, bez znacznej utraty wydajności. Lokalizatorzy laserowe prawdopodobnie utworzone na podstawie podejść stanu stałego pojawią się na rynku przez następne trzy lata. ".

Jest to mała część rynku czujników wizualnych. "Konsensus tutaj jest to, że zysk z radarów motoryzacyjnych i wizji motoryzacyjnej jest prawie taki sam, ale wizja 50% składa się z nowoczesnego systemu pomocy kierowców (ADAS) i o 50% z systemu parkingowego" - powiedział Camuba. "Osiągnęliśmy obrót czujników wizyjnych samochodowych w 1 mld dolarów w 2016 r., A średni roczny wzrost wzrostu 24%. Najważniejsze obrażenia - 7,3 mld przybyło do dziedziny czujników widoku motoryzacyjnego do 2021. "

Rysunek 2.
Źródło: Yole Developpement.

Co działa i co nie

Amin kashi., Dyrektor Departamentu Nowoczesnych systemów wsparcia dla kierowcy i autonomicznej jazdy w grafice mentora, Siemens Spółka zależna, powiedział, że zainteresowanie Laserami Lokalizatorów miało ponad dziesięć lat temu, ze względu na wysoką cenę radaru w tym czasie, który kosztuje 500 USD za kawałek. Lokalizatory laserowe były następnie bardzo drogie, do 260 000 USD na jednostkę.

"Trzy lata temu liczba firm lub startupów zaczęła być zainteresowana sferą lokalizatorów laserowych i inwestować w jej środki"- - mówi Kashi. "Każda główna firma nagle zaczęła inwestować pieniądze lub kupować firmy pracujące w dziedzinie lokalizatorów laserowych".

Takie firmy obejmowały Continental i TRW. Kashi wcześniej pracował w systemach Quanergy, który opracował mechaniczny Lokalizator laserowy, a obecnie działa na Laser Lokalizatora z fazowaną siatką. Lokalizator laserowy Laserowy Quanergy jest sprzedawany na poziomie 250 USD za sztukę.

Tymczasem Mentor Graphics zapewnia oryginalne producenci sprzętu oraz duże firmy z sprzętem i oprogramowaniem, a także usługi do projektowania lokalizatorów laserowych. "Zapewniamy również oprogramowanie do przetwarzania obrazu, które można uruchomić na swoich czujnikach. W końcu wszystkie czujniki powinny być w jakiś sposób podłączone. Potrzebna jest platforma obliczeniowa lub system, który gromadzi wszystkie różne informacje i sprawia, że \u200b\u200bjest zrozumiałe dla systemu decyzyjnego. To jest nasze zainteresowanie.

"Kamery, Lokalizatory laserowe i Radary uzupełniają się nawzajem, pomijając wady każdej technologii", "powiedział. "Odgrywa to kluczową rolę, ponieważ Lokator laserowy może być mniej skuteczny we mgle, z niskimi chmurami, burzami piaszczystymi, silnym deszczem i ciężkim śniegu."

"Nadal jest konieczne, aby mieć bardzo wysoką rozdzielczość czujników używanych na transporcie bezzałogowy" , zauważyłem amin kashi. "Istnieje wiele firm pracujących na technologiach lokalizacji lasera, wielu startupów i mają bardzo przekonujące koncepcje. Ciekawe będzie sprawdzenie, czy ich droga do komercjalizacji będzie udana. Niektóre z nich są całkowicie nieoryginalne, ale przejście z doskonałej koncepcji czujnika klasy samochodowej jest bardzo trudnym zadaniem. I wymaga dużych inwestycji ".

Porównania między różnymi technologiami Loaser Lokalizacja nie zawsze jest proste, a rosnąca konkurencja nie ułatwia ich.

"Istnieje wiele oszukańczych informacji"- mówi Luai Eldada., Dyrektor wykonawczy uruchomienia Quanergii. "Są ludzie, którzy robią tradycyjne lokalizatory laserowe mechaniczne: duże, zgniłe mechaniczne lokalizatory laserowe stosowane na helikopterach, i nazywają je hybrydowym stanem stałym, ponieważ zawartość półprzewodnika w nich nie jest zero. To tylko oszustwo ".

Według Eldady, takie produkty mają jeden mały układ, w rozmiarze produktu z wiadrem. "W kulach motoryzacyjnych nikt nie używa mechanicznych lokatorów laserowych. Jesteśmy przekonani, że nasz lokalizator stałych stanów jest najbardziej ekscytującym rozwojem w tej dziedzinie. "

W ubiegłym roku Quanergy otrzymał 90 milionów dolarów w drugiej rundzie inwestycyjnej, co zwiększyło całkowitą ilość prywatnych inwestycji do 150 milionów dolarów, a także zwiększył koszty samej firmy ponad 1 miliard dolarów. Delphi Automotive, GP Capital, Motus Ventures, Samsung Ventures i Technologie Sensata dokonały depozytów w drugiej rundzie inwestycyjnej.

Xenomatix. - Kolejny start, specjalizujący się w lokalizatorach laserowych stałych. "Uruchomienia prowadzą obecnie w rozwoju, które są uważane za konieczne w autonomicznej jazdy"- powiedział Philip Gaaienes., Dyrektor wykonawczy firmy belgijskiej. "Niektóre duże firmy wydają dużo pieniędzy i poważnie inwestować w celu uzyskania czujników i oprogramowania wymagane do autonomicznej jazdy. Większość z tych firm, z punktu widzenia technologii, porusza się w jednym kierunku. Oczekujemy, że wszyscy będą miały na poważne trudności. Wręcz przeciwnie, poruszają się w innym kierunku i czynią rzeczy trochę inaczej. Wierzymy, że jest to najlepszy sposób na pokonanie trudności. ".

"Xenomatix stara się pozbyć się dezorientacji podczas komunikowania się wśród systemów lokalizatorów laserowych związanych z faktem, że wiele systemów korzysta z bezpośredniego czasu lotu, emitując jeden promień światła lub jednego błysku światła"- powiedział Gaiines.. "Metoda, której używamy, jest wysyłanie tysięcy promieni w tym samym czasie. Jest dość trudne. Przestrzegamy również sprzętu bezpieczeństwa do ochrony oczu. Jest to najważniejsza trudność, która jest taka sama dla nas wszystkich. W tym samym czasie emitujemy wiele promieni i nadal jest trudniejsze. Z drugiej strony sprawia, że \u200b\u200bsystem jest bardziej niezawodny w rzeczywistych warunkach, w którym kilka lokatorów laserowych pracuje jednocześnie ".

Niektóre firmy twierdzą, że wystarczą komory i radar na autonomiczną jazdę, ale Gainenes tak nie myślą. Twierdzi, że jazda samochodem występuje w świecie surround, a lokalizator laserowy jest niezbędny podczas wykrywania we wszystkich kierunkach.

Zamieszanie na rynku

Jednym z dużych problemów w branży jest zapotrzebowanie i sugestie między oryginalnymi producentami sprzętu a wiodącymi firmami. Producenci oryginalnego sprzętu oczekują wiodących firm potrzebnych przez zaawansowane technologie, podczas gdy wiodące firmy wymagają sprawdzonych technologii, zanim będą mogły złożyć je do wielu producentów urządzeń. Według licznych inaiderów w branży, dostawcy dostawcy nie chcą mieć wysokich kosztów prac badawczych i rozwojowych bez obowiązków producentów oryginalnych wyposażenia w wielkości zamówień.

"Akwizycja Mobileye przez nabycie Intel przez Intel - duży krok naprzód w wprowadzeniu produktów zaawansowanych technologicznie w branży motoryzacyjnej"- Zatwierdź Gaiines..

Konkurs na drodze do transportu bezzałogowego i liczby innowacji technologicznych, które są wymagane do osiągnięcia tego, zmiany niektórych zastosowanych podejść wcześniej.

"W tej chwili technologia Lokalizacja laserowa jest całkowicie nową fuzją technologii"- wierzy Jean-IV DIATEN, Prezes Inteligencji Fantom firmy Quebec. "To scalanie wynika z przemysłu motoryzacyjnego".

Pięć do dziesięciu lat temu Lokalizator laserowy był stosowany głównie w celach architektonicznych, kartograficznych i wojskowych. Bloki wyglądały jak ogromne, nieporęczne urządzenia z ogromną liczbą luster.

"Wielu znajduje się w znalezieniu rozwiązania", "powiedział. "Ostatnie badania i firmy, o których słyszymy, próbują zastąpić te lusterka. Odnawiamy zasadę skanowania lokalizatora laserowego za pomocą MEMS Lusterka i kontroli Raya. Wiele metod mapowania porusza się w tym kierunku. W inteligencji Phantom, jesteśmy przekonani, że decyzja jest użycie lokalizatora laserowego płatka. Lokalizator laserowy Flash - raczej analogowa kamera 3D. Zamiast wąskiej belki, która stopniowo przechodzi przez pole widzenia, aby odtworzyć obraz, jest błysk pulsu laserowego na dużej przestrzeni, a wiele pikseli służy do przywrócenia obrazu..

"Lisout Laser Locator - Echo powracający do czujnika", - odnotowany piszczel, Supporter "Smarter" przetwarzanie sygnału, jak to nazywa. Uważa, że \u200b\u200bodbędzie się pięć poziomów autonomicznej jazdy, w 2025 r. Pojawi się w ciągu 2025 r. I będzie szeroko rozpowszechniany w 2030 roku.

Prawdziwy stan rzeczy

Lokalizator laserowy jest znaną technologią, która ostatecznie znalazła korzystne wykorzystanie na rynku.

"Zasada Loaser Lokalizacja, wysłana z światłem pędu, a echo lotu nie zmieniły się zbytnio".- - powiedział jeden ze źródeł w branży. "Zasada fizyczna nigdy nie zmieniła się od wynalazku przez 40 lat. Zmiany są najbardziej prawdopodobnymi częściami składowymi i integracją systemu. Brak zmian w podstawowej zasadzie.

Źródło zauważyło, że lokalizator laserowy o wybuchu był w rozwoju w ciągu ostatnich pięciu lat, aw tym czasie był podobny do czujnika CMOS. "Technologia Lokatu Lasera o wybuchu jest sferą wymagającą bliskiej uwagi. Zapewnia bardzo tanie rozwiązanie, ale nie wysoka wydajność. ".

Kevin Watson., Senior Head of Microvision Development Department (Redmond, Waszyngton), nie zgadzam się. "Nie sądzę, żeby to doprowadzi do niektórych wyników", mówił o leśniku laserowym flary. "Przez lata, skanery laserowe oparte na lusterkach z wiściem uważano, że święte ziarno Lokalizatorów laserowych, ponieważ są niezwykle małe, stosunkowo niedrogie w produkcji w dużych ilościach i bardzo niezawodnych. Ponadto wystarczająco kompaktowy, aby ukryć kilka kawałków w samochodzie. ".

Watson. Wzywa Laserowy Lokalizator "Najważniejszy czujnik" w elektronice motoryzacyjnej. "Systemy widzenia jest świetne, ale są absolutnie pasywne, a Lokator laserowy jest aktywny.". Ale Lokator laserowy ma swoje ograniczenia. Radar może rozpoznać ścianę i ma większy zakres, jest w stanie pracować we mgle, a lokalizacja lasera i wizja można zdezorientować. "Przed dotarciem do czwartego poziomu autonomii (poprzedzające najwyższy poziom) jest jeszcze daleko."- powiedział Watson.. "Nie zostanie wdrożone przez następne dziesięć lat. To bardzo poważny problem. Również za dużo potrzeba ".

Czy musisz udokumentować okoliczności nocnego wypadku na drodze? Projektowanie systemów nawadniania w obszarach suchych? Lub studiować możliwe zabytki archeologiczne ukryte przez las lub inne szczegóły? Tradycyjne metody fotografowania 3D i odbieranie danych geoprzestrzennych są spędzane przez czas i pieniądze. Ale teraz są bardziej wydajne i szybkie rozwiązania dla takich celów.

Lidar (wykrywanie światła i regulacja) to technologia zdalnego wykrywania, która wykorzystuje szybkie impulsy laserowe, aby stworzyć model ulgi. Lidar doskonale nadaje się, gdy konieczne jest utworzenie cyfrowego wyświetlania powierzchni uziemienia o wysokiej rozdzielczości dla różnych celów. W przeszłości organizacje zostały zmuszone do użycia indywidualnych systemów w każdym przypadku z własnymi cechami.

Teraz mają możliwość korzystania z systemu LIDAR, który jest zainstalowany na dronach, dzięki czemu uzyskano pojedyncze urządzenie do mapowania 3D. System ScanLook Lidar Series jest zainstalowany na platformie latającego DJI Matrice 600, co pozwala uzyskać wydajne, uniwersalne i dokładne rozwiązanie do wykrywania 3D na podstawie bezzałogowych technologii.

Przykłady praktycznego stosowania lidara i dronów

Modelowanie krajobrazu

Najprostszym przykładem jest, gdy nowe technologie mogą znacząco ułatwić i wykonać wydajniejszą pracę - sprzątanie śmieci i brudu. Wiadomo, że płatność jest zwykle wykonywana na metr kwadratowy, ale obliczenia nie są zawsze dokładne, zwłaszcza jeśli na terytorium rośnie duża gama śmieci, liści i krzewów i drzewa. Lidar oferuje znaczne oszczędności w porównaniu z metodami metod badawczych.

Lidar znacznie zmniejsza różne typy metod badawczych. Stosowanie zdalnej metody badawczej różnych typów obiektów, w tym trawy, liści lub drzew, Lidar może określić ich położenie, prędkość ruchu (do ruchomych obiektów) i innych cech. Aby to zrobić, użyj pulsującego wiązki laserowej, która znajduje odzwierciedlenie od powierzchni obiektów. Wynikiem takiego procesu staje się modelem 3D konturami krajobrazu topograficznego, z których użytkownicy mogą pracować. Jeśli łączysz się z procesem studiowania Dron Matrice 600 za pomocą Scanlock, skanowanie nastąpi z prędkością ponad 4 tys. Metrów kwadratowych. m. na minutę. A teraz wyobraź sobie, ile pracy można wykonać w ciągu 20 minut czasu lotu?

Dokumentowanie PE i wypadków

Lidar jest aktywnym systemem, który wykorzystuje ultrafioletowy i w pobliżu zakresu podczerwieni, aby tworzyć obrazy żądanych obiektów. Jest to ważne, jeśli okoliczności nie pozwalają na zewnętrzne oświetlenie dla mapowania wysokiej jakości. Na przykład ta metoda może być wymagana do strzelania okoliczności nocnego wypadku samochodowego. Aby to zrobić, najlepiej jest użyć Dron Matrice 600 dzięki technologii ScanLook, aby nagrać i przetwarzać wszystkie niezbędne informacje wizualne w jednym lotu nad miejscem Crash.

Ponieważ proponowane rozwiązanie opiera się na technologiach bezzałogowych, użytkownicy prawie natychmiast otrzymują dokładne informacje obsługiwane przez przedmioty wizualne. Wtedy wszystko może być używane jako dowód w próbach. Ponadto duża prędkość badania z pomocą skanowania powietrza pomaga szybciej rozpocząć proces ewakuacji rannych lub martwych ludzi, uszkodzonych samochodów, a także szybciej, aby oczyścić terytorium. Tak więc możliwe jest stosunkowo krótki czas na zwolnienie jezdni do samochodów, co jest szczególnie ważne na żywe utwory, a także zapisywać znaczne środki na wszystkich etapach pracy.

Układ rolniczy i krajobrazowy

Innym przykładem pomyślnego zastosowania nowych technologii mapowania 3D jest dużymi gospodarstwami, w których musisz stworzyć skuteczny system nawadniania. Na przykład na dużych plantacjach ryżowych rolnicy muszą tworzyć wodoodporne kopce. Wymaga to dokładnej wiedzy o uldze i cechach gleby. W przeciwnym razie cały system powstał może być nieskuteczny i bezużyteczny. I ponownie optymalne rozwiązanie staje się Drone Matrice 600 dzięki zainstalowanej na nim technologii Scanlock. Gromadzenie danych nastąpi z prędkością 183 metrów na przejście. Proces pracy z jednym dużym polem nie zajmie dużo czasu. Jednocześnie nie jest konieczne, jak poprzednio, czekając, aż przetworzone pola wyschły, aby można było wycofać odpowiednie techniki zbierania danych.

Archeologia

Tam, gdzie tradycyjne metody badania dużego, cennego z historycznego punktu widzenia, krajobrazy żądały jednego roku pracy, teraz możesz użyć technologii LIDAR, aby wykonać proces zgodnie z mapowaniem 3D w ciągu kilku minut. I znowu najlepszą opcją dla takiej procedury będzie instalacja Scanlock na Dron Matrice 600. "Zagubione" miejsca i całe starożytne miasta będą otwarte w możliwie najkrótszym czasie.

Wprowadzenie

Termin "Lidar" jest skrótem angielskiego identyfikacji wyrażenia, wykrywania i zakresu (wykrywania i określenie zakresu za pomocą światła).

LIDAR - Technologia do uzyskania i przetwarzania informacji o obiektach zdalnych przy użyciu aktywnych systemów optycznych, które używają zjawisk odbicia światła i rozpraszania w przezroczystym i półprzezroczystym nośniku.

Jako urządzenie, Lidar jest lokalizatorem optycznym do zdalnego wykrywania powietrza i środków wodnych. Ponadto, lidery obejmują lokalizatory optyczne, które pozwalają zdalnie otrzymywać informacje o obiektach stałych.

Lidars są na żądanie i są popularne dzięki zaletom używanym laserem:

· Spójność promieniowania

· Mała długość fali promieniowania, a w rezultacie, małe straty z powodu rozbieżności

· Natychmiastowa moc promieniowania

Połączenie tych właściwości sprawia, że \u200b\u200bstosowanie LIDAR niezbędnego na odległości od setek metrów do kilku kilometrów.

Zasada działania lidara

Promieniowanie laserowe Pulse jest wysyłane do atmosfery. Następnie, rozproszona atmosfera w przeciwnym kierunku, promieniowanie jest pobierane przez teleskop i jest rejestrowany przez fotodetektor z późniejszą cyfryzowaniem sygnałów.

pulse Lidar teleobiektywowy obiektyw optyczny

Lidar wprowadza szybkie krótkie impulsy promieniowania laserowego do obiektu (powierzchni) o częstotliwości do 150 000 impulsów na sekundę. Czujnik na instrumencie mierzy interwał czasu wymagany do zwrotu pulsu. Światło porusza się ze stałą i znaną prędkością, więc Lidar może obliczyć odległość między nim a celami o wysokiej dokładności.

Istnieją dwie główne kategorie impulsów LIDAROV: mikropułów i systemów o wysokiej energii.

Micropulse LIDAS pracują na bardziej wydajniejszej technice komputerowej z dużymi możliwościami obliczeniowymi.

Te lasery są mniej mocy i są klasyfikowane jako "bezpieczne dla oczu", co pozwala im użyć prawie bez szczególnych środków ostrożności.

Lidars o wysokiej energii impulsowej wykorzystywane są głównie do odkrywania atmosfery, gdzie są one często używane do pomiaru różnych parametrów atmosferycznych, takich jak wysokość, warstwę i gęstość chmur, właściwości cząstek chmur, temperatura, ciśnienie, wiatr, wilgotność i stężenie gazu w atmosfera.

Urządzenie Lidar.

Większość z lidarów składa się z trzech części:

· Przenieś część

· Partna recepcyjna

· Układ sterowania

Część transmisji (A) Lidar zawiera źródło promieniowania - laser i układ optyczny do tworzenia wiązki laserowej wyjściowej, tj. Aby kontrolować rozmiar punktu wyjściowego i oddzielenie wiązki.

W absolutnej większości projektów emiter jest laserowym formami krótkich impulsów o jasnej wysokiej mocy chwilowej. Częstotliwość impulsu następuje lub częstotliwość modulująca jest wybrana tak, że pauza między dwoma kolejnymi impulsami jest nie mniejsza niż czas reakcji z celów detektywistycznych (co może być fizycznie kontynuowane dalej niż promień obliczający urządzenia). Wybór długości fali zależy od funkcji lasera i wymagań dotyczących bezpieczeństwa i tajemnicy urządzenia; Nd: YAG Lasery i długości fali są najczęściej używane:

1550 Nm - promieniowanie podczerwone, niewidoczne albo do oka osoby, ani typowych urządzeń w nocy. Oko nie jest w stanie skupić tych fal na powierzchni sityny, więc traumatyczny próg fali 1550 jest znacznie wyższy niż na krótsze fale. Jednakże ryzyko uszkodzenia oczu jest w rzeczywistości wyższe niż w przypadku emiterów widzialnych światła - ponieważ oko nie reaguje na promieniowanie IR, nie działa, a naturalna osoba ochronna odruch nie działa

1064 Nm - Blisko promieniowania na podczerwień laserów neodymowych i Yutterbumi, niewidocznych do oka, ale odkrywanie urządzeń do wizyjnych

532 nm - zielone promieniowanie lasera neodymowego, skutecznie "przenikające" masę wody

355 Nm - w pobliżu promieniowania ultrafioletowego

Część recepcyjna (b) składa się z obiektywu (teleskopu), filtrów widmowych i / lub przestrzennych, elementów polaryzacji i fotodetektora. Promieniowanie, odzwierciedlenie rozproszone z badania obiektu, koncentruje się przez optykę odbiorczą (teleskop), a następnie przechodzi przez analizator widma. To urządzenie jest używane do podświetlenia interwałów długości fali, w których obserwacje są przeprowadzane, a zatem, aby odciąć promieniowanie tła na innych długościach fal. Analizator może być złożony, starannie konfigurowalny mono- lub polichromator lub zestaw filtrów wąskopasmowych, w tym filtr odcięcia promieniowania przy długości fali przetwornika laserowego.

Emiter i jednostka odbierająca mogą być daleko od siebie lub są wykonane w jednym bloku, które w ostatnich latach jest zwykle. Oś emitera i odbiornik można połączyć (schemat koncentryczny) lub rozdzielony (schemat biozowy).

System sterowania (b) wykonuje następujące zadania:

Tryb zarządzania Lidar;

ѕ kontrola częstotliwości promieniowania sondowania lasera;

Pomiar energii promieniowania w wyjściu i odbierana przez wiązkę laserową dwuczęściową na obu częstotliwościach;

ѕ Wyniki przetwarzania, tj. Uzyskanie charakterystyki widmowej atmosfery, określenie obecności i koncentracji zanieczyszczeń zgodnie z portretami widmowymi komputera dostępne w bazie danych komputera;

ѕ Zarządzanie systemem prowadzenia LIDAR na badanym obiekcie.

W naszym badaniu postanowiłem rozważyć szczegółowo schematy soczewek stosowanych w różnych lidarach.

Dziś wszystkie nowe i nowe technologie mają zastosowanie do atmosfery atmosfery Ziemi, kompozycji gazowej. Jednym z nich jest lidea ziemi, powietrza, kosmiczne na bazie.

Ladar. (transliteracja Lidar. język angielski Lekki Wykrycie. i. Nośny) - Technologia do uzyskania i przetwarzania informacji o obiektach zdalnych za pomocą aktywnych systemów optycznych wykorzystujących odbicie światła i dyspersji w przezroczystym i półprzezroczystym nośniku. Zasada Lidara nie ma dużych różnic z radaru: wiązka kierunkowa źródła promieniowania znajduje odzwierciedlenie od celu, zwraca do źródła i jest przechwytywany przez wysoce wrażliwy odbiornik (w przypadku Lidara - Photography półprzewodnik. urządzenie); Czas odpowiedzi jest bezpośrednio proporcjonalny do odległości do celu. w odróżnieniu radio Mills.W końcu odzwierciedlającej tylko na wystarczająco dużych celach metalowych, fale świetlne są podatne na dyspersję w dowolnym mediach, w tym w powietrzu, dlatego możliwe jest nie tylko określenie odległości do nieprzezroczystego (odbijające światło) dyskretnych celów, ale także do ustalenia intensywności dyspersji światła w przejrzystych środowiskach. Zwrócony sygnał odbijający przechodzi przez to samo medium rozpraszające, ponieważ źródło źródła jest poddawane dyspersji wtórnej, dlatego przywrócenie rzeczywistych parametrów rozproszonego medium optycznego jest dość złożonym zadaniem, rozwiązany zarówno metody analityczne, jak i heurystyczne.

Doświadczenie krajów Western świadczy o pomyślnym wykorzystaniu tego nie tak dawno temu, technologii czysto wojskowej w zadaniach monitorowania środowiska, zarządzanie ruchem lotniczym itp.

W latach 60. XX wieku, Lidars - Laser Lokalizatorzy działający w widocznych lub w pobliżu zakresów fal IR - były stosowane głównie w sprzęcie wojskowym. Obecnie są pomyślnie zastosowane do rozwiązania wielu zadań, na przykład, aby monitorować stan atmosfery, pomiar prędkości wiatru itp. Zamontowany w regionach lotniskowych, Lidars mierzą zmiany wiatru na polu lotu, wtyczkę szlaku samolotu i innych parametrów atmosferycznych, które są niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa startu i lądowania. Dobre wyniki dają użycie takich systemów do pomiaru zakresu, prędkości doppleniowej i podczas formowania obrazów obiektów znajdujących się na polu lotu. Jednym z lidarów wydanych przez niemiecką firmę DLR jest ustawiony na lotnisku we Frankfurcie między dwoma pasami startowymi zlokalizowanymi blisko siebie. Mierzy szybkość śladów wirowych powietrza z silników samolotów zbliżających się do jednego paska sadzenia, a także ruch powietrza nad innym paskiem spowodowany jego przybliżeniem. Takie informacje były wykorzystywane przez usługę kontroli ruchu lotniczego, aby zapewnić bezpieczne lądowanie samolotów w dwóch ścieżkach. Kompaktowy solidny laserowy miernik prędkości Dopplera z stożkowym skanowaniem opracowanym przez brytyjską firmę DRA Malvern jest zainstalowany w całej Anglii. Prędkość prędkości wiatru, uzyskana przy użyciu tych urządzeń, znacznie uzupełnia dane meteosonderowe. W latach 1994-1995 przetestowano miernik prędkości lasera na lotnisku Heathrow (Londyn). Wśród innych zadań musiał określić ślady wirowe z silnika samolotów i ich propagacji przez wiatr na polu latem na wysokości 30-150 metrów. Interesujące jest zauważenie, że podczas testów odkryto nieoczekiwany efekt - powrót powietrza wiru był prawie z początkową mocą w obszarze glide w około 70 sekund po przejściu samolotu. Pulsowany spójny lidar na dwutlenek węgla francuskiej firmy Laboratoire de Meteorologie Dynamique (LMD) służy do pomiaru atmosfery i prędkości wiatru. Zakres urządzenia w kierunku poziomym wynosi około 12 kilometrów, w pionie - aż do Tropopauzy. Podstawą instrumentu Lidara jest pulsowany laser CO2 z poprzecznym pompowaniem, promieniowaniem jedno- i długości fali 10,6 μm. W celu rozbudowy wiązki stosuje się 17-cm teleskop Cassegren o osi stronniczej. Kontrola wiązki odbywa się za pomocą skanera podwójnego wskaźnika. Odbity sygnał jest montowany przez ten sam teleskop i jest konwertowany przez heterodyne. Przesunięcie częstotliwości wynosi 30 MHz. Otrzymany sygnał jest zdigitalizowany przez oscyloskop oscyloskop z częstotliwością próbkowania 100 MHz. Komputer służy do przechowywania danych. Wysoka dokładność pomiaru małego przesuwu częstotliwości Dopplera zapewnia Doppler Lidar, który wykorzystuje efekt krawędzi opracowany w Laboratorium Studiów Atmentacyjnych NASA. W urządzeniu, częstotliwość promieniowania lasera jest wybrana na obramowaniu przepustowości filtra optycznego o wysokiej rozdzielczości widmowej. W tym przypadku małe zmiany częstotliwości znacznie zmieniają amplitudę zmierzonego sygnału. Przemieszczenia częstotliwości sygnału Dopplera wywołane przez przemieszczenia wiatru są określane przez różnicę w częstotliwości promieniowania i częstotliwości otrzymanego sygnału odbijanego od atmosfery. Lidar używa pulsacyjnego lasera stałego stanu na granat aluminiowy domieszkowany neodymem (ND: YAG-Laser). Długość fali promieniowania wynosi 1064 nm, czas impulsu wynosi 15 NS, szerokość taśmy wynosi 40 MHz. Sygnały odbite są zebrane przez teleskop o średnicy 0,4 m z polem widzenia 0,2 madka. Optyka skanowania umożliwia kierowanie belki w sektorze od 30 do 120 ° przez róg miejsca i od 0 do 360O - w azymucie. Instalacja LADAR była w testach domowych, podczas których zmiany wiatru mierzono na wysokości od 200 do 2000 metrów. Interwał pomiarowy pionowo wynosił 22-26 metrów. Wyniki pomiarów prędkości wiatru w porównaniu z danymi meteozdami. Rozbieżność nie przekracza 1 m / C, a rozproszenie wyników przy pomiarach 10 był mniejszy niż 0,4 m / s. Specjaliści z laboratorium badań atmosferycznych odnotowują, że taka wysoka dokładność pomiaru zapewnia unikalne możliwości studiowania burzliwych procesów w dolnych warstwach atmosfery. Oprócz badań naukowych, urządzenie może być z powodzeniem stosowane do pomiarów o wysokiej precyzji zmian wiatru i mikroturbacji w obszarze lotniska. W ostatnich latach rośnie zainteresowanie naukowców na badania składu gazowego atmosfery Ziemi. Uwaga jest szczególnie przyciągająca ozon jako najważniejszy chemicznie aktywny gaz. Ozon, zlokalizowany w stratosferze, chroni biosferę Ziemi przed szkodliwym wpływem promieniowania ultrafioletowego Słońca. Jednocześnie duże stężenia ozonu w troposferze przyczyniają się do rozwoju efektu cieplarnianego i tworzenie smogu fotochemicznego, które niekorzystnie wpływa na świata zwierząt i roślin planety, a także na zdrowie ludzi. Jak pokazują obserwacje, od początku lat 70., co 10 lat, stężenie ozonu w troposfery wzrasta o około 10% i jest tak bardzo zmniejszona w dolnych warstwach stratosfery. Sugeruje to skrajne znaczenie dokładnego badania tych procesów. Wysoka dokładność pomiaru stężenia ozonu w troposferze zapewnia różnicowe lidery absorpcyjne - podłoże lub umieszczone na samolotach. Prawdopodobnie są przestrzenią dwoma promieniami na różnych częstotliwościach, inaczej wchłaniają ozon. Stężenie ozonu w przestrzeni oblicza różnicę w amplitudach dwóch razy sygnały odzwierciedlone, które są gromadzone przez jeden lub więcej teleskopów. W takich końcach jest szczególnie ważne, aby prawidłowo wybierać częstotliwości promieniowania, które oprócz różnych absorpcji w ozonie musi mieć minimalną molekularną i szczególną absorpcję. Zmielony Lidar absorpcji różnicowej z zakresem częstotliwości skanowania promieniowania laserowego od 286 do 292 NM została stworzona przez specjalistów krajowego laboratorium badań oceanicznych i atmosferycznych oraz Instytutu Badania Środowiska (USA, Pcoloroado). Ponieważ status atmosfery wpływa na cechy promieniowania, w szczególności zachmurzenie, Lidar zainstalowano na wysokości 2,7 kilometra nad poziomem morza. Instalacja zawiera dwa identyczne lasery na barwniku, pompowanie jest produkowane z ND: YAG Laser. Lasery są podekscytowane sekwencyjnie z przerwą 400 μs. Sygnały wykrywane są przez dwa autonomiczne systemy zoptymalizowane do odbierania sygnałów z różnych wysokości, a po przetworzeniu w specjalnych filtrach wprowadź mnożniki fotoelektroniczne. Podczas testowania, Lidar pracował w sposób ciągły dłużej niż jeden dzień, podczas gdy odchylenie długości fali promieniowania nie przekracza 0,01 nm. Badania przeprowadzono na wysokości od czterech kilometrów nad poziomem morza na poziom dolnej stratosfery (około 12 kilometrów). Etap pomiarów wysokości wynosił mniej niż kilometr. Dokładność określania koncentracji ozonu w troposferze z wyraźną pogodą dla tej instalacji nie była gorsza niż 10%. Lidar działa od 1993 roku. Ostatnio, lidarika są coraz bardziej instalowane na samolocie, aby wykryć strumienie wiatru i pomiaru ich prędkości, określając prawdziwą prędkość powietrza samolotów i innych parametrów. Ponadto, pokładowe lidery są używane w systemach śledzenia terenów i systemów ostrzegawczych przeszkód. Jednym z pierwszych laserowych systemów laserowych opartych na powietrzu był system pomiaru pomiaru Prędkości Latas True Prędkość powietrza (Laser True AirSpeed) produkowany przez angielską firmę Royal Signals i Radar Ustanowienie (RSRE). W wersji uaktualniającej, ten system jest obecnie stosowany. Latas jest umieszczony w nosie samolotu. Zawiera laser dwutlenku węgla o mocy wyjściowej 4 W, optykę polaryzacji na ćwierćfalowo-półfabrykatach, a także detektor w telewizji kadmowej i rtęci z paskiem 100 MHz. Aby zmierzyć prędkość powietrza, Lidar koncentruje się w odległości 30-100 m przed częścią nosowej samolotu, do pomiaru ścinania wiatru - o 250-300 m. Dokładność pomiaru prędkości wynosi 0,2 m / s. Na wielu statkach powietrznych, w szczególności na samolotach Karavella Transport, Magic Fighters, Puma Helicopters, zainstalowany Doppler Lidar Crouzet produkowany przez French Firm Crouzet SA. Opiera się na laserze CO2, emitując ciągły sygnał o mocy wyjściowej 3 W, detektor diody z przepustowością 200 MHz, wykonane na telewizji kadmowej i rtęci, płytce fali polaryzacji i płytki brewster. Częstotliwość heetodiny jest ustawiona, gdy wiązka podwoiła się przez komórkę Bragg. System używał teleskopu Dalla-Kircham z efektywną otwórą 7,5 cm. Otrzymane sygnały są przetwarzane przez analizator spektrum na środku powierzchniowo czynnym. Przedział pomiarowy prędkości doppleniowych wynosi -25 ... + 400 m / s, a zakres wymiaru wynosi 10-100 m. Całkowita masa systemu Crouzet wynosi około 250 kg. Zamówienie rządów Francji i Wielkiej Brytanii, konsorcjum Dassault Electronique (France) i GEC Marconi (Wielka Brytania) rozwija spójny Laserowy Laserowy Lokalizator Laserowy (spójny laserowy radar w powietrzu) \u200b\u200bpracujący w zakresie 10 mikronów. System został zaprojektowany, aby zapobiec przeszkodom, śledzenia śledzenia terenu, a także pomiar samolotów samolotów i cel celowania. Urządzenie zawiera laser CO2, skaner, procesor przetwarzania sygnału i dane, umieszcza się w pojemniku pod kadłokiem. Wykrywanie, klasyfikacja i obiekty wyświetlające są wykonywane w czasie rzeczywistym. System Clara został przetestowany na pokładzie A6-E, HS748 i Tornado samolotów. Doppler Lidar do pomiaru prędkości wiatru wiatru (wiatrowa Dopplered Lidar) rozwija francuskich firm CNRS i CNE oraz we współpracy z niemieckim DLR. System opiera się na laserze gazowym dwutlenku węgla z pompowaniem poprzecznym, tworząc promieniowanie pojedynczego trybu. Laser ma optykę dopasowaną do wyjścia z odzwierciedleniem Gaussa, co pozwala wybrać korzystny sygnał na tle trybów poprzecznych wysokiej kolejności, a także na tle sygnałów echa z celów o dużej refleksji. System używał teleskopu Dalla-Kircham z przesuniętą osią (średnica wolnego otworu - 20 cm, współczynnik rozbudowy przysłony - 15). Długość ogniskowej jest regulowana z 200 m do wartości granicznej. Testy lotów LIDAR przekazywane na pokładzie samolotu Falcon 20 (rys. 1). Podczas testu przeprowadzono skanowanie stożkowe w sektorze 30O z Nadiru. Okres skanowania - 20 lub 30 sekund, częstotliwość powtórzenia impulsów laserowych - 4 lub 10 Hz. Dobre cechy uzyskano przy średniej energii promieniowania 360 MJ i częstotliwości powtarzania 4 Hz. Pomyślnie minął instalację na pokładzie opracowanej przez specjalistów laboratorium. Bracia Wright West USA. System jest przeznaczony do pomiaru trójwymiarowego rozkładu prędkości wiatru w wysokości (profil wiatru) w czasie rzeczywistym. Takie informacje są ważne dla zwiększenia dokładności lądowania i upuszczenie ładunku z samolotu, zwiększając prawdopodobieństwo skierowania celu podczas rakiety i strzelania artylerii. Sygnał emitowany przez laser znajduje odzwierciedlenie od aerozoli kurzu i powietrza poruszające się na wietrze. Prędkość wiatru jest określana przez pomiar zmian Dopplera sygnałów odbitych od tych cząstek. Skanowanie wiązki laserowej jest stożkowym, który umożliwia pomiary w różnych kierunkach. Umieszczenie LIDAR w przedziale samolotu jest pokazane na rys. 2. Pomiar profilu wiatru za pomocą tego systemu umożliwiło zwiększenie dokładności lądowania podczas rejestracji 2-10 razy. Rozległe możliwości badania atmosfery Ziemi, prowadząc różne badania meteorologiczne i klimatologiczne, otwarte liderzy oparte na przestrzeni. Długi sukces w tej dziedzinie dotarł do specjalistów centrum badawczego Longley (NASA). Stworzyli wiele systemów Lidarów ziemnych i lotniczych do badania aerozoli atmosferycznych i pary wodnej, chmur, otworów ozonowych. W szczególności, pod eksperymentem technologii LIDAR w kosmosie) opracował pierwszą instalację LIDAR na świecie, aby zwiedzić ziemię z przestrzeni. Korzystając z instalacji Lite, badano strukturę chmur, procesy tworzenia chmur, które są w atmosferze aerozoli, w tym pochodzenia antropogenicznego, określono wysokość warstwy powierzchniowej atmosfery, poziomy rozkład temperatury i gęstość Warstwy powietrza na wysokości od 25 do 40 km mierzono, przeanalizowano procesy refleksji laserowej z ziemi i powierzchni morskich. Lite ma tradycyjny projekt LIDAR bezpośredniego wykrywania: Przesyłanie bloku laserowego, optyczną jednostkę wyrównania i jednostkę odbiorczą. Nadajnik służy ND: YAG-Laser z przepompowującym lampy błyskową. W przypadku rezerwacji w jednostce transmisji zainstalowano dwa identyczne generatory kwantowe, z których tylko jeden jest w stanie operacyjnym. Nadajnik jednocześnie tworzy harmoniki promieniowania z długością fali 1064, 532 i 355 nm. Promieniowana moc w tych częstotliwościach wynosi odpowiednio 470, 560 i 160 MJ. Jednostka regulacyjna optyczna zawiera pryzmat obrotowy, aby utrzymać optyczne centrowanie wiązki laserowej wyjściowej i kąt widzenia odbiornika. W ramach jednostki odbierającej - teleskop o średnicy 1 m, urządzeń transmisyjnych sygnału optycznego i elektronicznych urządzeń wstępnych przetwarzania. W celu oddzielenia otrzymanego sygnału w trzech składnikach częstotliwości stosuje się separator dichroicy. W kanałach długości fal 532 i 355 nm zainstalowany jest odporny na wstrząsy fotoelektron mnożnikowy, fotodiodia siedziska Avalanche jest używana do sygnałów 1064-NM. Wręczbackie filtry interferencyjne i dyskietki apertury są również dostępne w urządzeniu, które służą do rekonfiguracji urządzeń podczas pracy w dzień i nocy. Wielkość przysłony dnia wynosi 1,1 Mrad, noc - 3,5 Mrad. Po przejściu fotodetyk i filtrów sygnały wpływa na wzmacniacz elektroniczny i konwerter analogowo-cyfrowy (ADC). Szerokość paska wzmacniacza wynosi 2,1 MHz. ADC - 12-bit, z częstotliwością zegara 10 MHz. Okres badań danych - 550 μs. Elektroniczne urządzenia przetwarzające obejmują również schemat rezystora zainstalowany po pierwszej kaskadzie wzmocnienia. Diagram zapewnia tłumienie sygnału w odległości 0-63 dB. Dzięki temu silny sygnał odzwierciedlony od gęstych chmur lub powierzchni Ziemi nie wykracza poza dynamiczny zakres 12-bitowych ADC. Główne operacje obliczeniowe wytwarza procesor sygnału o dużej prędkości. Masa sprzętu wynosi 990 kg. Zużycie energii w stanie roboczym - 3,1 kW, w kopii zapasowej - 560 W. Moc promieniowania lasera i rozbieżności belki jest wybierana w taki sposób, że intensywność wiązki laserowej na powierzchni Ziemi była znacznie niższa niż przyjęta przez standardy sanitarne. Dane zawalone przez kosmiczne dane LIDAR przeniesiono do podłoża z dwoma niciami: z niskim (~ 20,8 kbps) i wysoką (~ 2 Mbps) szybkością transmisji. Pierwszy wątek był nadawany przez system komunikacji S-Band System, drugi - przez system komunikacji telemetrii. Według ekspertów, badania lite lite w warunkach kosmicznych były skuteczne. Podczas eksperymentu zebrano dużą ilość wysokiej precyzji informacji, na podstawie której utworzono publicznie dostępną bazę danych w stanie atmosfery. Eksperyment potwierdził możliwość korzystania z lidarów w długoterminowych lotach orbitalnych. Oczekuje się, że nowe rozwój diody pompowania laserów zmniejszy zużycie energii, co pozwoli Ci zainstalować lidery na małych satelitach.

Kompleksy laserowe LADAR (LLK) są również przeznaczone do operacyjnego zdalnego sterowania sytuacji biologicznej i chemicznej. Kompleksy monitorują anomalne zmiany w atmosferze spowodowanej obecnością aerozoli w nim, a także określenie parametrów ruchu chmur. Kompleksy są zautomatyzowanym zdalnym systemem kontroli operacyjnej sytuacji środowiskowej ośrodków przemysłowych i jest w stanie szybko, automatycznie wykrywać wypadki i dostarczyć wsparcia informacyjnego dla działań służb ratowniczych ratownictwa.

Problem monitorowania technologii zanieczyszczenia środowiska, a zwłaszcza powietrze atmosferyczne jest obecnie niezwykle istotne zarówno w aspekcie środowiskowym, jak iw związku z nowoczesnymi problemami bezpieczeństwa publicznego. Technologie laserowego zdalnego wykrywania środka atmosferycznego umożliwiają wyeliminowanie niedociągnięć i ograniczeń związanych z tradycyjnymi lokalnymi metodami monitorowania: niską informacyjność, trudność zapewnienia szerokiego obszaru zasięgu, świetny czas na wdrażanie sieciach czujników lokalnych i lubić. Wykorzystanie mobilnych wielofunkcyjnych kompleksów zdalnego wykrywania laserów jest szczególnie skuteczne - mobilne lidars. Tworzenie małego kompleksu mobilnego Lidar do monitorowania i przewidywania sytuacji środowiskowej na krytyczne (niebezpieczne) obiekty i na obszarach prawdopodobnych ataków terrorystycznych pozwolą:

określić stężenia szerokiej gamy substancji na odległości do 8 km;

obszary wyświetlania w czasie rzeczywistym obszarów zanieczyszczeń i cechy ilościowe skali zakażenia;

określić rozprzestrzenianie się trującego chmury;

przewidzieć rozwój sytuacji na krytycznych obiektach;

kontroluj treść atmosfery substancji niebezpiecznych i powiadomić alarm w przypadku przekroczenia PDC lub wykrywania emisji na kontrolowanych obiektach lub terytorium.

Skanowanie sektora odpowiedzialnego można przeprowadzić w różnych trybach czasowych: ciągłe, okresowe i na wniosek operatora (cło). Analiza laserowa umożliwia określenie faktu anomalicznej emisji w ciągu kilku minut, rodzaj substancji, intensywności i kierunku jego propagacji. Wśród standardowych awaryjnych - chemicznych substancji niebezpiecznych (AHKH), można odróżnić następującą listę zanieczyszczeń, infekcji, z którymi interesuje się w większości terytoriów wymagających zwiększonej kontroli:

Amoniak - NH 4
Dwutlenek siarki - SO 2
Dwutlenek azotu - nr 2
Kwas salonowy - HCl
Produkty rafinacyjne ropy naftowej.

Oprócz powyższych substancji istnieją zagrożenia dla wypadków na temat określonych obiektów do produkcji, przechowywania i usuwania szczególnie niebezpiecznych chemikaliów, a także podczas jazdy i s.

Zastosowanie bardzo wrażliwych i opracowanych metod wykrywania atmosfery dla substancji niebezpiecznych, takich jak absorpcja różnicowa (tarcza) i rozpraszanie różnicowe (płyta) pozwala mierzyć wartości stężenia na poziomie pracowników MDC i obszarów mieszkalnych. W przypadku zintegrowanej analizy i prognozy sytuacji w zakresie ochrony środowiska konieczne jest, aby wszystkie otrzymane dane były uzgodnione w przestrzeni, zarówno w wielkości stref powłok, jak i rozdzielczości przestrzennej, zsynchronizowanych z czasem i mieli pojedynczy format.

Nieprawidłowa sytuacja środowiska lub ustawa o terroryzacji towarzyszy charakterystyczna emisja aerozolowa. Lidar Aerozol, zbudowany na podstawie lasera ER lub ND: YAG - Laser, określa obecność aerozolu atmosferycznego i mierzy jego koncentrację, buduje rozkład przestrzenny w czasie rzeczywistym i analizuje jego fizyczną naturę. W tym celu Lidar Aerosol MI-Lidar i polaryzacyjny są łączone w pojedynczy węzeł funkcjonalny.

Lidar różnicowej absorpcji widocznego i w pobliżu zakresu IR oparty na dwukanałowym przebudowanym laserze impulsowym na szafirze z tytanem zdalnie mierzy rozkład tlenków azotu, siarki i szerokiego zestawu zanieczyszczeń nieorganicznych powietrza na poziomie RPP.

Wielofunkcyjny Lidar absorpcji różnicowej zakresu dalekiego zasięgu opartego na dostrajanym pulsacie z 2 -te laserowym mierzy pole stężenia szerokiej klasy substancji organicznych, a także ozonu.

Związek Aerozolu i Lidaru fluorescencyjnego, a także na lidarach różnicowej absorpcji widocznych, UV, w pobliżu zakresu IR na jednej platformie, zwiększają wymiary systemu do kontenera zdolny do pomieszczenia na przewoźniku nośność kilku ton. W związku z tym wskazane jest podzielenie zadań przypisanych do kompleksu w następujący sposób:

1. Wykrywanie emisji aerozolu i śledzenia głośników (Lidar Aerosol);

2. Wykrywanie emisji aerozolu i identyfikacji nieorganicznych AHS (Lidar aerozolowy, tarcza krótkoterminowa);

3. Wykrywanie emisji aerozolu i identyfikacji organicznych AHS i OV (Lidar aerozolowy, pokrętło długich i pasywnych i spektrometru).

Dodatkowe informacje. Skład i specyfikacje proponowanych opcji to:

1. Wykrywanie elementów emisji aerozolowych można określić za pomocą jednego lasera. Laser do kanału aerozolowego można zbudować na podstawie embitera Erbium-bezpieczniejszego emitera EURBIum \u200b\u200bo długości fali 1,55 mikronów lub laserem na szkle neodymowe 1,064 μm. Wysoka częstotliwość następuje impuls umożliwia skanowanie wysoką prędkością kątową bez utraty rozdzielczości kątowej, a krótkie impulsy laserowe zapewniają wysoką rozdzielczość przestrzenną.

Główny kompleks TTX

Parametr	Wartość
	nie mniej niż 5 km
	nie więcej niż 0,5 m
Review Corners.


	0,5 - 11 mikronów
	1,55 (1,064) μm
	nie więcej niż 130 s

Impuls energetyczny.
Czas trwania impulsu
Częstotliwość impulsów
Średnica teleskopu odbierającego
Waga systemowa	Mniej niż 1 ton

) * - z automatycznym skanowaniem) ** W zależności od kroku skanera i wybranego sektora widokowego

Część wyposażenia:

Platforma obrotowa (jeden lub dwuletni skaner)

System stabilizacji termicznej przedziałów kompleksu

Wyposażenie transmisji danych przewodowych i bezprzewodowych

Komputer pokładowy

Laserowy Emiter Aerosol Lidar

System synchronizacji podsystemów kompleksu

Teleskop transmisji odbierającej

Odbiorniki promieniowania.

Analogowa elektroniczna kontrola i jednostka diagnostyczna

Cyfrowa jednostka przetwarzania danych elektronicznej

Autonomiczny system zasilania

System nadzoru wideo

2. Wykrywanie elementów aerozolowych emisji z możliwością identyfikacji nieorganicznych bóle obejmuje stosowanie wraz z liderem aerozolowym Lidar absorpcji różnicowej w UV, widoczny i w pobliżu zakresu IR. Linie absorpcji głównego AHS leżą w zakresie restrukturyzacji laserowej do Titana Sapphire, więc dla SO2 wynosi 300.05 Nm (ON) i 299.51 Nm (off), dla nr 2 - 448,25 Nm (ON) 446.83 Nm (OFF).