தொழில்முறை அறிவு

லேசர் ரேடார்

2021-09-23
லிடார் (லேசர் ரேடார்) என்பது ஒரு ரேடார் அமைப்பாகும், இது ஒரு இலக்கின் நிலை மற்றும் வேகத்தைக் கண்டறிய லேசர் கற்றைகளை வெளியிடுகிறது. இலக்குக்கு கண்டறிதல் சமிக்ஞையை (லேசர் கற்றை) அனுப்புவதே இதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கையாகும், பின்னர் இலக்கிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் பெறப்பட்ட சமிக்ஞையை (இலக்கு எதிரொலி) பரிமாற்றப்பட்ட சமிக்ஞையுடன் ஒப்பிட்டு, சரியான செயலாக்கத்திற்குப் பிறகு, இலக்கைப் பற்றிய தொடர்புடைய தகவலைப் பெறலாம், இலக்கு தூரம், அசிமுத், உயரம், வேகம், அணுகுமுறை, கூட வடிவம் மற்றும் பிற அளவுருக்கள் போன்றவை, விமானம், ஏவுகணைகள் மற்றும் பிற இலக்குகளைக் கண்டறிய, கண்காணிக்க மற்றும் அடையாளம் காண. இது ஒரு லேசர் டிரான்ஸ்மிட்டர், ஒரு ஆப்டிகல் ரிசீவர், ஒரு டர்ன்டேபிள் மற்றும் ஒரு தகவல் செயலாக்க அமைப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. லேசர் மின் துடிப்புகளை ஒளி துடிப்புகளாக மாற்றி அவற்றை வெளியிடுகிறது. ஆப்டிகல் ரிசீவர் பின்னர் இலக்கிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளி துடிப்புகளை மின் துடிப்புகளுக்கு மீட்டமைத்து அவற்றை காட்சிக்கு அனுப்புகிறது.
LiDAR என்பது மூன்று தொழில்நுட்பங்களை ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு அமைப்பாகும்: லேசர், குளோபல் பொசிஷனிங் சிஸ்டம் மற்றும் இன்டர்ஷியல் நேவிகேஷன் சிஸ்டம், தரவைப் பெறவும் துல்லியமான DEM ஐ உருவாக்கவும் பயன்படுகிறது. இந்த மூன்று தொழில்நுட்பங்களின் கலவையானது லேசர் கற்றை பொருளை அதிக துல்லியத்துடன் தாக்கும் இடத்தைக் கண்டறிய முடியும். தரை டிஜிட்டல் உயர மாதிரிகளைப் பெறுவதற்கான பெருகிய முறையில் முதிர்ந்த நிலப்பரப்பு LiDAR அமைப்பு மற்றும் நீருக்கடியில் DEM ஐப் பெறுவதற்கான முதிர்ந்த நீர்நிலை LIDAR அமைப்பு என இது மேலும் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த இரண்டு அமைப்புகளின் பொதுவான அம்சம் கண்டறிதல் மற்றும் அளவீட்டுக்கு லேசர்களைப் பயன்படுத்துவதாகும். இது LiDAR என்ற வார்த்தையின் அசல் ஆங்கில மொழிபெயர்ப்பாகும், அதாவது: Light Detection And Ranging, சுருக்கமாக LiDAR.
லேசர் மிகவும் துல்லியமான வரம்பு திறனைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதன் துல்லியம் பல சென்டிமீட்டர்களை எட்டும். லேசரைத் தவிர, LIDAR அமைப்பின் துல்லியமானது லேசர், ஜிபிஎஸ் மற்றும் இன்டர்ஷியல் அளவீட்டு அலகு (IMU) ஆகியவற்றின் ஒத்திசைவு போன்ற உள் காரணிகளையும் சார்ந்துள்ளது. . வணிக GPS மற்றும் IMU ஆகியவற்றின் வளர்ச்சியுடன், LIDAR மூலம் மொபைல் இயங்குதளங்களிலிருந்து (விமானங்கள் போன்றவை) உயர்-துல்லியமான தரவைப் பெறுவது சாத்தியமானது மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
LIDAR அமைப்பில் ஒற்றை-பீம் நாரோபேண்ட் லேசர் மற்றும் பெறுதல் அமைப்பு ஆகியவை அடங்கும். லேசர் ஒரு ஒளித் துடிப்பை உருவாக்கி வெளியிடுகிறது, பொருளைத் தாக்கி அதை மீண்டும் பிரதிபலிக்கிறது, இறுதியாக பெறுநரால் பெறப்படுகிறது. ரிசீவர் ஒளியின் துடிப்பு உமிழ்வு முதல் பிரதிபலிப்பு வரை பரவும் நேரத்தை துல்லியமாக அளவிடுகிறது. ஒளி துடிப்புகள் ஒளியின் வேகத்தில் பயணிப்பதால், ரிசீவர் எப்போதும் அடுத்த துடிப்புக்கு முன் பிரதிபலித்த துடிப்பைப் பெறுகிறது. ஒளியின் வேகம் அறியப்படுவதால், பயண நேரத்தை தூரத்தின் அளவீடாக மாற்றலாம். லேசரின் உயரம், லேசர் ஸ்கேனிங் கோணம், ஜிபிஎஸ் மூலம் பெறப்பட்ட லேசரின் நிலை மற்றும் INS இலிருந்து பெறப்பட்ட லேசர் உமிழ்வின் திசை ஆகியவற்றை இணைத்து, ஒவ்வொரு தரை இடத்தின் X, Y, Z ஆயத்தொலைவுகளையும் துல்லியமாகக் கணக்கிட முடியும். லேசர் கற்றை உமிழ்வின் அதிர்வெண் ஒரு வினாடிக்கு சில துடிப்புகள் முதல் வினாடிக்கு பல்லாயிரக்கணக்கான பருப்பு வகைகள் வரை இருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு வினாடிக்கு 10,000 பருப்புகளின் அதிர்வெண் கொண்ட ஒரு அமைப்பு, ரிசீவர் ஒரு நிமிடத்தில் 600,000 புள்ளிகளைப் பதிவு செய்யும். பொதுவாக, LIDAR அமைப்பின் தரை இட இடைவெளி 2-4m வரை இருக்கும். [3]
லிடாரின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை ரேடாரின் கொள்கைக்கு மிகவும் ஒத்திருக்கிறது. லேசரை சிக்னல் மூலமாகப் பயன்படுத்தி, லேசரால் உமிழப்படும் துடிப்புள்ள லேசர் மரங்கள், சாலைகள், பாலங்கள் மற்றும் கட்டிடங்களை தரையில் தாக்கி, சிதறலை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் ஒளி அலைகளின் ஒரு பகுதி லிடாரின் பெறுதலில் பிரதிபலிக்கும். சாதனத்தில், லேசர் வரம்பின் கொள்கையின்படி, லேசர் ரேடாரிலிருந்து இலக்கு புள்ளிக்கான தூரம் பெறப்படுகிறது. பல்ஸ் லேசர் இலக்கு பொருளின் அனைத்து இலக்கு புள்ளிகளின் தரவையும் பெற இலக்கு பொருளை தொடர்ந்து ஸ்கேன் செய்கிறது. இந்தத் தரவைக் கொண்டு இமேஜிங் செயலாக்கத்திற்குப் பிறகு, துல்லியமான முப்பரிமாண படங்களைப் பெறலாம்.
லிடாரின் மிக அடிப்படையான செயல்பாட்டுக் கொள்கை ரேடியோ ரேடாரின் கொள்கையைப் போன்றது, அதாவது, ரேடார் டிரான்ஸ்மிட்டிங் சிஸ்டத்தால் ஒரு சமிக்ஞை அனுப்பப்படுகிறது, இது இலக்கால் பிரதிபலிக்கப்படுகிறது மற்றும் பெறும் அமைப்பால் சேகரிக்கப்படுகிறது, மேலும் இலக்கின் தூரம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. பிரதிபலித்த ஒளியின் இயங்கும் நேரத்தை அளவிடுவதன் மூலம். இலக்கின் ரேடியல் திசைவேகத்தைப் பொறுத்தவரை, அது பிரதிபலித்த ஒளியின் டாப்ளர் அதிர்வெண் மாற்றத்தால் தீர்மானிக்கப்படலாம் அல்லது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தூரங்களை அளவிடுவதன் மூலமும், வேகத்தைப் பெறுவதற்கான மாற்றத்தின் விகிதத்தைக் கணக்கிடுவதன் மூலமும் அதை அளவிடலாம். நேரடி கண்டறிதல் ரேடார்களின் அடிப்படைக் கொள்கையும் இதுதான். வேலை கொள்கை
லிடாரின் நன்மைகள்
சாதாரண மைக்ரோவேவ் ரேடருடன் ஒப்பிடுகையில், இது லேசர் கற்றையைப் பயன்படுத்துவதால், லிடாரின் இயக்க அதிர்வெண் மைக்ரோவேவை விட அதிகமாக உள்ளது, எனவே இது பல நன்மைகளைத் தருகிறது, முக்கியமாக:
(1) உயர் தெளிவுத்திறன்
லிடார் மிக உயர்ந்த கோணம், தூரம் மற்றும் வேகத் தீர்மானம் ஆகியவற்றைப் பெற முடியும். வழக்கமாக கோணத் தெளிவுத்திறன் 0.1மார்டுக்குக் குறையாது, அதாவது 3 கிமீ தொலைவில் 0.3மீ இடைவெளியில் இரண்டு இலக்குகளை வேறுபடுத்தி அறியலாம் (இது மைக்ரோவேவ் ரேடாருக்கு எவ்வகையிலும் சாத்தியமற்றது), மேலும் ஒரே நேரத்தில் பல இலக்குகளைக் கண்காணிக்க முடியும்; வரம்பு தீர்மானம் 0.lm வரை இருக்கலாம்; வேகத் தீர்மானம் 10மீ/விக்குள் அடையலாம். தொலைவு மற்றும் வேகத்தின் உயர் தெளிவுத்திறன் என்பது இலக்கின் தெளிவான படத்தைப் பெறுவதற்கு தொலைவு-டாப்ளர் இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம். உயர் தெளிவுத்திறன் லிடரின் மிக முக்கியமான நன்மையாகும், மேலும் அதன் பெரும்பாலான பயன்பாடுகள் இதை அடிப்படையாகக் கொண்டவை.
(2) நல்ல மறைத்தல் மற்றும் வலுவான எதிர்ப்பு செயலில் குறுக்கீடு திறன்
லேசர் ஒரு நேர் கோட்டில் பரவுகிறது, நல்ல இயக்கம் உள்ளது, மற்றும் பீம் மிகவும் குறுகியது. அதன் பரவல் பாதையில் மட்டுமே அதைப் பெற முடியும். எனவே, எதிரிக்கு இடைமறிப்பது மிகவும் கடினம். லேசர் ரேடாரின் ஏவுதல் அமைப்பு (கடக்கும் தொலைநோக்கி) ஒரு சிறிய துளை உள்ளது, மற்றும் பெறத்தக்க பகுதி குறுகியதாக உள்ளது, எனவே இது வேண்டுமென்றே ஏவப்படுகிறது. லேசர் நெரிசல் சிக்னல் ரிசீவருக்குள் நுழைவதற்கான நிகழ்தகவு மிகக் குறைவு; கூடுதலாக, மைக்ரோவேவ் ரேடார் போலல்லாமல், இது இயற்கையில் பரவலாக இருக்கும் மின்காந்த அலைகளுக்கு எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது, இயற்கையில் லேசர் ரேடாரில் குறுக்கிடக்கூடிய பல சமிக்ஞை ஆதாரங்கள் இல்லை, எனவே லேசர் ரேடார் எதிர்ப்பு செயலில் உள்ளது குறுக்கீடு திறன் மிகவும் வலுவானது, பெருகிய முறையில் சிக்கலான மற்றும் தீவிரமான தகவல் போர் சூழலில் வேலை செய்வதற்கு ஏற்றது.
(3) நல்ல குறைந்த உயர கண்டறிதல் செயல்திறன்
மைக்ரோவேவ் ரேடாரில் பல்வேறு தரைப் பொருளின் எதிரொலிகளின் தாக்கம் காரணமாக, குறைந்த உயரத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதி குருட்டுப் பகுதி (கண்டறிய முடியாத பகுதி) உள்ளது. லிடாரைப் பொறுத்தவரை, ஒளிரும் இலக்கு மட்டுமே பிரதிபலிக்கும், மேலும் தரைப் பொருளின் எதிரொலியின் தாக்கம் இல்லை, எனவே இது "பூஜ்ஜிய உயரத்தில்" வேலை செய்ய முடியும், மேலும் குறைந்த உயரத்தில் கண்டறிதல் செயல்திறன் நுண்ணலை ரேடாரை விட மிகவும் வலிமையானது.
(4) சிறிய அளவு மற்றும் குறைந்த எடை
பொதுவாக, சாதாரண மைக்ரோவேவ் ரேடாரின் அளவு மிகப்பெரியது, முழு அமைப்பின் நிறை டன்களில் பதிவு செய்யப்படுகிறது, மேலும் ஆப்டிகல் ஆண்டெனாவின் விட்டம் பல மீட்டர்கள் அல்லது பத்து மீட்டர் கூட அடையலாம். லிடார் மிகவும் இலகுவானது மற்றும் திறமையானது. ஏவுதல் தொலைநோக்கியின் விட்டம் பொதுவாக ஒரு சென்டிமீட்டர் அளவில் மட்டுமே இருக்கும், மேலும் முழு அமைப்பின் நிறை பல்லாயிரக்கணக்கான கிலோகிராம்கள் மட்டுமே. அமைப்பது மற்றும் பிரிப்பது எளிது. மேலும், லிடாரின் அமைப்பு ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானது, பராமரிப்பு வசதியானது, செயல்பாடு எளிதானது மற்றும் விலை குறைவாக உள்ளது.
லிடாரின் தீமைகள்
முதலாவதாக, வானிலை மற்றும் வளிமண்டலத்தால் வேலை பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது. பொதுவாக, தெளிவான வானிலையில் லேசரின் தணிவு சிறியதாக இருக்கும், மேலும் பரப்புதல் தூரம் ஒப்பீட்டளவில் நீண்டதாக இருக்கும். கடுமையான மழை, அடர்ந்த புகை மற்றும் மூடுபனி போன்ற மோசமான வானிலையில், தணிவு கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது மற்றும் பரவும் தூரம் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 10.6μm வேலை செய்யும் அலைநீளம் கொண்ட co2 லேசர் அனைத்து லேசர்களிலும் சிறந்த வளிமண்டல பரிமாற்ற செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் மோசமான வானிலையில் தேய்மானம் சன்னி நாட்களை விட 6 மடங்கு அதிகமாகும். நிலத்திலோ அல்லது குறைந்த உயரத்திலோ பயன்படுத்தப்படும் கோ2 லிடரின் வரம்பு வெயில் காலத்தில் 10-20 கிமீ ஆகும், மோசமான வானிலையில் 1 கிமீக்கும் குறைவாகக் குறைக்கப்படுகிறது. மேலும், வளிமண்டல சுழற்சியானது லேசர் கற்றை சிதைந்து நடுக்கத்தை ஏற்படுத்தும், இது லிடரின் அளவீட்டு துல்லியத்தை நேரடியாக பாதிக்கிறது.
இரண்டாவதாக, லிடாரின் மிகக் குறுகிய கற்றை காரணமாக, விண்வெளியில் இலக்குகளைத் தேடுவது மிகவும் கடினம், இது ஒத்துழைக்காத இலக்குகளின் குறுக்கீடு மற்றும் கண்டறிதல் திறனை நேரடியாக பாதிக்கிறது. இது ஒரு சிறிய வரம்பில் மட்டுமே இலக்குகளைத் தேடிப் பிடிக்க முடியும். எனவே, லிடார் குறைவான சுதந்திரமானது மற்றும் நேரடியானது. இலக்கு கண்டறிதல் மற்றும் தேடலுக்கு போர்க்களத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
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