لیدار (رادار لیزری) یک سیستم راداری است که یک پرتو لیزر برای تشخیص موقعیت و سرعت یک هدف منتشر می کند. اصل کار این است که یک سیگنال تشخیص (پرتو لیزر) به هدف ارسال می کند و سپس سیگنال دریافتی (پژواک هدف) منعکس شده از هدف را با سیگنال ارسالی مقایسه می کند و پس از پردازش مناسب می توانید اطلاعات مربوط به هدف را بدست آورید. مانند فاصله هدف، آزیموت، ارتفاع، سرعت، نگرش، حتی شکل و سایر پارامترها به منظور شناسایی، ردیابی و شناسایی هواپیما، موشک و سایر اهداف. این شامل یک فرستنده لیزری، یک گیرنده نوری، یک صفحه گردان و یک سیستم پردازش اطلاعات است. لیزر پالس های الکتریکی را به پالس های نور تبدیل می کند و آنها را ساطع می کند. سپس گیرنده نوری پالس های نور منعکس شده از هدف را به پالس های الکتریکی باز می گرداند و به صفحه نمایش می فرستد. LiDAR سیستمی است که سه فناوری را ادغام می کند: لیزر، سیستم موقعیت یابی جهانی و سیستم ناوبری اینرسی که برای به دست آوردن داده ها و تولید DEM دقیق استفاده می شود. ترکیب این سه فناوری می تواند نقطه برخورد پرتو لیزر به جسم را با دقت بالایی پیدا کند. این سیستم بیشتر به سیستم LiDAR زمین بالغ برای به دست آوردن مدل‌های ارتفاعی رقومی زمینی و سیستم LIDAR هیدرولوژیکی بالغ برای بدست آوردن DEM زیر آب تقسیم می‌شود. ویژگی مشترک این دو سیستم استفاده از لیزر برای تشخیص و اندازه گیری است. این نیز ترجمه انگلیسی اصلی کلمه LiDAR است، یعنی: LIight Detection And Ranging، به اختصار LiDAR. خود لیزر توانایی برد بسیار دقیقی دارد و دقت برد آن به چندین سانتی متر می رسد. دقت سیستم LIDAR علاوه بر خود لیزر به عوامل داخلی مانند همگام سازی لیزر، GPS و واحد اندازه گیری اینرسی (IMU) نیز بستگی دارد. . با توسعه GPS تجاری و IMU، به دست آوردن داده های با دقت بالا از پلت فرم های سیار (مانند هواپیماها) از طریق LIDAR امکان پذیر شده و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم LIDAR شامل یک لیزر باریک باریک تک پرتو و یک سیستم گیرنده است. لیزر یک پالس نوری ایجاد و ساطع می کند، به جسم برخورد می کند و آن را به عقب منعکس می کند و در نهایت توسط گیرنده دریافت می شود. گیرنده به دقت زمان انتشار پالس نور را از گسیل تا بازتاب اندازه گیری می کند. از آنجایی که پالس های نور با سرعت نور حرکت می کنند، گیرنده همیشه پالس منعکس شده را قبل از پالس بعدی دریافت می کند. با توجه به اینکه سرعت نور مشخص است، زمان سفر را می توان به اندازه گیری فاصله تبدیل کرد. با ترکیب ارتفاع لیزر، زاویه اسکن لیزر، موقعیت لیزر به دست آمده از GPS و جهت انتشار لیزر به دست آمده از INS، مختصات X، Y، Z هر نقطه زمینی را می توان با دقت محاسبه کرد. فرکانس انتشار پرتو لیزر می تواند از چند پالس در ثانیه تا ده ها هزار پالس در ثانیه متغیر باشد. به عنوان مثال، سیستمی با فرکانس 10000 پالس در ثانیه، گیرنده در یک دقیقه 600000 نقطه را ثبت می کند. به طور کلی، فاصله نقاط زمینی سیستم LIDAR بین 2-4 متر است. [3] اصل کار لیدار بسیار شبیه به رادار است. با استفاده از لیزر به عنوان منبع سیگنال، لیزر پالسی ساطع شده توسط لیزر به درختان، جاده ها، پل ها و ساختمان های روی زمین برخورد می کند و باعث پراکندگی می شود و بخشی از امواج نور به گیرنده لیدار منعکس می شود. بر روی دستگاه با توجه به اصل برد لیزری، فاصله رادار لیزری تا نقطه هدف به دست می آید. لیزر پالسی به طور مداوم شی مورد نظر را اسکن می کند تا داده های تمام نقاط هدف روی شی مورد نظر را بدست آورد. پس از پردازش تصویر با این داده ها، می توان تصاویر سه بعدی دقیقی به دست آورد. اساسی ترین اصل کار لیدار مانند رادار رادیویی است، یعنی سیگنالی توسط سیستم فرستنده رادار ارسال می شود که توسط هدف منعکس شده و توسط سیستم گیرنده جمع آوری می شود و فاصله هدف مشخص می شود. با اندازه گیری زمان اجرای نور بازتاب شده. در مورد سرعت شعاعی هدف، می توان آن را با تغییر فرکانس داپلر نور بازتابی تعیین کرد، یا می توان آن را با اندازه گیری دو یا چند فاصله و محاسبه نرخ تغییر برای به دست آوردن سرعت اندازه گیری کرد. این اصل اساسی رادارهای تشخیص مستقیم نیز هست و هست. اصل کار مزایای لیدار در مقایسه با رادار مایکروویو معمولی، به دلیل استفاده از پرتو لیزر، فرکانس عملیاتی لیدار بسیار بالاتر از مایکروویو است، بنابراین مزایای بسیاری دارد، به طور عمده: (1) وضوح بالا لیدار می تواند وضوح، فاصله و سرعت بسیار بالایی را بدست آورد. معمولاً وضوح زاویه ای کمتر از 0.1 مارد نیست، به این معنی که می تواند دو هدف را با فاصله 0.3 متر از هم در فاصله 3 کیلومتری تشخیص دهد (این در هر صورت برای رادار مایکروویو غیرممکن است) و می تواند چندین هدف را به طور همزمان ردیابی کند. وضوح برد می تواند تا 0.lm باشد. وضوح سرعت می تواند در عرض 10 متر بر ثانیه برسد. وضوح بالای فاصله و سرعت به این معنی است که از فناوری تصویربرداری داپلر فاصله ای می توان برای به دست آوردن تصویر واضحی از هدف استفاده کرد. وضوح بالا مهمترین مزیت لیدار است و بیشتر کاربردهای آن بر همین اساس است. (2) پنهان سازی خوب و توانایی تداخل ضد فعال قوی لیزر در یک خط مستقیم منتشر می شود، جهت گیری خوبی دارد و پرتو بسیار باریک است. فقط در مسیر انتشار آن قابل دریافت است. بنابراین رهگیری برای دشمن بسیار دشوار است. سیستم پرتاب رادار لیزری (تلسکوپ فرستنده) دارای دیافراگم کوچک است و ناحیه قابل دریافت باریک است، بنابراین به عمد پرتاب می شود. احتمال اینکه سیگنال پارازیت لیزری وارد گیرنده شود بسیار کم است. علاوه بر این، بر خلاف رادار مایکروویو، که مستعد امواج الکترومغناطیسی است که به طور گسترده در طبیعت وجود دارد، منابع سیگنال زیادی وجود ندارد که بتواند با رادار لیزری در طبیعت تداخل ایجاد کند، بنابراین رادار لیزری ضد فعال است، توانایی تداخل بسیار قوی است. مناسب برای کار در محیط جنگ اطلاعاتی پیچیده و شدید. (3) عملکرد خوب تشخیص در ارتفاع پایین با توجه به تاثیر پژواک های جسمی مختلف زمینی در رادار مایکروویو، ناحیه مشخصی از ناحیه کور (منطقه غیرقابل تشخیص) در ارتفاع کم وجود دارد. برای لیدار، فقط هدف نورانی منعکس می‌شود و هیچ تاثیری از اکو جسم زمینی وجود ندارد، بنابراین می‌تواند در "ارتفاع صفر" کار کند، و عملکرد تشخیص در ارتفاع پایین بسیار قوی‌تر از رادار مایکروویو است. (4) اندازه کوچک و وزن سبک به طور کلی، حجم رادار مایکروویو معمولی بسیار زیاد است، جرم کل سیستم به تن ثبت می شود و قطر آنتن نوری می تواند به چندین متر یا حتی ده ها متر برسد. لیدار بسیار سبک تر و ماهرانه تر است. قطر تلسکوپ پرتاب به طور کلی فقط در سطح سانتی متر است و جرم کل سیستم تنها ده ها کیلوگرم است. راه اندازی و جداسازی آن آسان است. علاوه بر این، ساختار لیدار نسبتاً ساده است، نگهداری راحت است، عملیات آسان است و قیمت پایین است. معایب لیدار اول از همه، کار به شدت تحت تأثیر آب و هوا و جو است. به طور کلی، تضعیف لیزر در هوای صاف کم است و فاصله انتشار نسبتا طولانی است. در آب و هوای بد مانند باران شدید، دود غلیظ و مه، میرایی به شدت افزایش می یابد و فاصله انتشار به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد. به عنوان مثال، لیزر co2 با طول موج کاری 10.6 ¼ m عملکرد انتقال اتمسفر بهتری در بین تمام لیزرها دارد و کاهش آن در هوای بد 6 برابر روزهای آفتابی است. برد co2 lidar که در زمین یا در ارتفاع کم استفاده می شود در یک روز آفتابی 10-20 کیلومتر است، در حالی که در آب و هوای بد به کمتر از 1 کیلومتر کاهش می یابد. علاوه بر این، گردش اتمسفر همچنین باعث اعوجاج و لرزش پرتو لیزر می شود که مستقیماً بر دقت اندازه گیری لیدار تأثیر می گذارد. ثانیاً، به دلیل پرتو بسیار باریک لیدار، جستجوی اهداف در فضا بسیار دشوار است که مستقیماً بر احتمال رهگیری و کارایی تشخیص اهداف غیرهمکار تأثیر می گذارد. فقط می تواند اهداف را در محدوده کوچک جستجو و ضبط کند. بنابراین لیدار کمتر مستقل و مستقیم است. در میدان نبرد برای شناسایی و جستجوی هدف استفاده می شود.
حق چاپ @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - چین ماژول های فیبر نوری، تولید کنندگان لیزرهای جفت فیبر، تامین کنندگان اجزای لیزر کلیه حقوق محفوظ است.
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
