Conhecimento profissional

Análise Retrospectiva e de Tendências do Desenvolvimento do Laser Lidar

2021-03-23
Desde que o laser foi inventado na década de 1960, o lidar se desenvolveu em grande escala. O laser tornou-se um verdadeiro impulsionador, tornando o lidar barato e confiável, tornando-o mais competitivo do que outras tecnologias de sensores. Os radares a laser começam a atuar na região do visível (laser de rubi), depois na região do infravermelho próximo (laser Nd:YAG) e finalmente na região do infravermelho (laser de CO2). Atualmente, muitos lidars trabalham na região do infravermelho próximo (1,5 um), que é inofensiva aos olhos humanos. Com base no princípio lidar, muitas novas tecnologias, como OCT e holografia digital, têm recebido cada vez mais atenção.
A aplicação do lidar no levantamento e mapeamento inclui principalmente o alcance, o posicionamento e o desenho da terra e de objetos estranhos; o lidar coerente tem aplicações importantes em aplicações ambientais, como sensoriamento de vento e o desenvolvimento do lidar de abertura sintética; imagens fechadas são usadas principalmente em aspectos militares, médicos e de segurança; e o lidar tem sido aplicado em pesquisa vascular e correção da visão ocular. O lidar fantasma foi aplicado em teoria e simulação na forma de nova tecnologia. Como uma tecnologia importante, o lidar é usado pelo piloto automático e pelo UAV. Também é usado pela polícia para medir a velocidade, assim como jogos como o Kinect sense, da Microsoft.
Ao longo da história de desenvolvimento do lidar na Europa, nos Estados Unidos, na antiga União Soviética, no Japão e na China, o lidar passou por muitos estágios de desenvolvimento. Desde o primeiro alcance a laser, o lidar tem sido amplamente utilizado em alcance militar e orientação de armas, especialmente no posicionamento a laser (radar bistático). Mais pesquisas levaram ao desenvolvimento do sistema de imagem a laser baseado em monitoramento de gating bidimensional e tecnologia de imagem tridimensional no processo de equipamento. O desenvolvimento do sistema de imagem inclui principalmente: resolução de faixa mais ampla e de faixa cruzada, matriz sensível a fóton único, emissão de laser de múltiplas frequências ou de amplo espectro com múltiplas funções, melhor capacidade de penetração, atravessando plantas, atravessando meios densos para reconhecimento de alvos e outras aplicações .
Em aplicações civis e militares-civis, a tecnologia lidar ambiental amadureceu no campo da pesquisa de sensoriamento remoto atmosférico e oceânico, enquanto em muitos países, o mapeamento tridimensional lidar entrou no estado operacional. Com a eficiência cada vez maior do laser, mais compacto e mais barato, oferece potenciais aplicações para automóveis e UAVs. A aplicação do veículo de piloto automático é provavelmente a aplicação comercial mais utilizada do lidar, o que reduz muito o tamanho, peso e custo do lidar.
A tecnologia Lidar tem muitas aplicações na medicina, uma das quais é a tomografia óptica de baixa coerência. Esta tecnologia se origina da ampla aplicação do refletor a laser na oftalmologia para estudar a reconstrução tridimensional da estrutura do olho. Realiza a endoscopia tridimensional dos vasos sanguíneos e estende-se ao velocímetro tridimensional Doppler. Outro exemplo importante é a imagem refrativa da dioptria do olho humano. Pesquisa.
Na pesquisa do sistema lidar, muitas novas tecnologias e métodos surgiram, incluindo abertura porosa e sintética, operação bidirecional, laser de emissão de multi-comprimento de onda ou de banda larga, contagem de fótons e tecnologia quântica avançada, sistemas passivos e ativos combinados, microondas combinados e lidar, etc. Ao mesmo tempo, espera-se que o lidar coerente seja usado para aumentar o método de obtenção de dados de campo completo. Em termos de componentes, fontes de laser multifuncionais eficazes, scanners a laser compactos de estado sólido, controle e modelagem de feixe não mecânico, matrizes de planos focais sensíveis e maiores, hardware e algoritmos eficazes para processar informações lidar e alta taxa de dados são usados ​​para alcançar detecção direta e coerente.
Ao comparar as conquistas da tecnologia lidar nos últimos 50 anos em vários países, os resultados mostram que a tecnologia lidar e as aplicações relacionadas ainda têm uma ampla perspectiva de aplicação.
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