Приложение на Lidar в областта на атмосферното откриване и улавяне на цели

Енергоспестяването и опазването на околната среда, новите енергийни превозни средства, интелигентните превозни средства се превърнаха в посоката на автомобилното развитие на Китай, интелигентните превозни средства са главно развитието на автономни интелигентни превозни средства и свързани в мрежа интелигентни превозни средства. Автономните интелигентни превозни средства и свързаните с мрежа интелигентни превозни средства за постигане на горните функции не могат да бъдат реализирани само чрез сглобяване на обикновен микровълнов радар, за постигане на горните функции, LiDAR е съществен компонент в системата за управление на електрическата система на автономни интелигентни превозни средства и мрежа -свързани интелигентни превозни средства.

Лидарът има характеристиките на тесен лъч, малък размер, безконтактно измерване и т.н. Той може да открива облак, аерозол, въздушно вятърно поле, замърсители на въздуха, промени в температурата и влажността и други параметри. Той използва оптична честотна лента за откриване, която е с няколко порядъка по-висока от милиметровата вълна, а точността на откриване е по-изгодна от микровълновия радар. Следователно LiDAR има по-широка перспектива за приложение в областта на атмосферното откриване и улавяне на цели.

Понастоящем сканиращият LIDAR, който може да се използва в интелигентни превозни средства, е механичен въртящ се LIDAR, сканиращ радар с микроелектромеханична система и LIDAR с фазова решетка. Механичният въртящ се LiDAR (LiDAR, който предава, получава и се върти на обща ос) е сравнително зрял в момента и вече има безпилотни концептуални автомобили, които опитват механични въртящи се LiDAR устройства. Сканиращият радар, базиран на микроелектромеханични системи (MEMS), понастоящем принадлежи към най-съвременните изследвания, които се основават на принципа на промяна на оптичния път чрез MEMS сканиращи огледала. Лидарът с фазова решетка се реализира чрез сканиране точка по точка, т.е. промяна на оптичния път чрез фазата на излъчване на лазерната светлина, излъчвана между множество малки антени. LIDAR с повърхностен масив излъчва повърхностен масив от светлина и основният проблем е малкият обхват на откриване.

В ToFLiDAR за време на полет, лазерът излъчва светлинни импулси с продължителност τ, които активират вътрешния часовник на веригата за синхронизиране в момента на излъчване. Светлинният импулс, отразен от целта, достига до фотодетектора с изходен електрически сигнал, който деактивира часовника. Това електронно измерване ToFΔt изчислява разстоянието от целта до точката на отражение R. Ако в действителност лазерът и фотодетекторът са разположени на една и съща позиция, разстоянието R се влияе от два фактора: c е скоростта на светлината в вакуум, а n е индексът на пречупване на средата за разпространение (който е близо до 1 във въздуха). Тези два фактора влияят на разделителната способност на разстоянието ΔR: ако диаметърът на лазерната точка е по-голям от размера на целта, която трябва да се раздели, несигурността в измерването Δt и пространствената ширина на импулса w (w=cτ ) е ΔΔt. В типична автомобилна система LiDAR лазерът произвежда импулси с продължителност от около 4 ns и следователно е необходим минимален ъгъл на отклонение на лъча.

Най-критичният аспект за дизайнера на автомобилна LiDAR система е изборът на дължината на вълната на светлината. Двете най-популярни дължини на вълната са 905 nm и 1550 nm, което е сложен проблем за автомобилния LiDAR поради многобройните метеорологични условия и възможностите за тип отразяваща повърхност. В реални среди всъщност има по-малка загуба на светлина при 905 nm поради по-силното поглъщане при 1550 nm, отколкото при 905 nm.

Свързаните с Lidar технологични алгоритми в традиционните ключови модули все още се нуждаят от постигане на по-лека, точност, устойчивост и генерализация, семантичните карти и интегрирането на задълбочено обучение се превърнаха в тенденция и други сензори, които могат да постигнат автономна локализация на източника, като като камера за дълбочина, радар с милиметрови вълни и т.н., термоядреният синтез с множество източници също е гореща точка на настоящите изследвания и свързаната с Lidar технология за безпилотни платформи за постигане на развитието на автономна интелигентност е длъжна да има свързана с LIDAR технология ще имат широкообхватно въздействие върху развитието на безпилотни платформи за реализиране на автономна интелигентност.