Lidar (Laser Radar) е радарна система, която излъчва лазерен лъч за откриване на позицията и скоростта на целта. Неговият принцип на работа е да изпрати сигнал за откриване (лазерен лъч) към целта и след това да сравнява получения сигнал (ехо от целта), отразен от целта, с предадения сигнал и след правилна обработка можете да получите подходяща информация за целта, като разстояние на целта, азимут, надморска височина, скорост, отношение, равномерна форма и други параметри, така че да откриват, проследяват и идентифицират самолети, ракети и други цели. Състои се от лазерен предавател, оптичен приемник, грамофон и система за обработка на информация. Лазерът преобразува електрическите импулси в светлинни импулси и ги излъчва. След това оптичният приемник възстановява светлинните импулси, отразени от целта, в електрически импулси и ги изпраща на дисплея. LiDAR е система, която интегрира три технологии: лазер, система за глобално позициониране и инерционна навигационна система, използвани за получаване на данни и генериране на точни DEM. Комбинацията от тези три технологии може да локализира мястото на лазерния лъч, удрящ обекта с висока точност. Освен това се разделя на все по-зрялата теренна LiDAR система за получаване на наземни цифрови модели на височина и зрялата хидроложка LIDAR система за получаване на подводна DEM. Общата характеристика на тези две системи е използването на лазери за откриване и измерване. Това е и оригиналният английски превод на думата LiDAR, а именно: LIght Detection And Ranging, съкратено като LiDAR. Самият лазер има много прецизна способност за обхват, а точността му може да достигне няколко сантиметра. В допълнение към самия лазер, точността на системата LIDAR зависи и от вътрешни фактори като синхронизацията на лазера, GPS и инерционната измервателна единица (IMU). . С развитието на търговски GPS и IMU стана възможно и широко използвано за получаване на високоточни данни от мобилни платформи (като на самолети) чрез LIDAR. Системата LIDAR включва еднолъчев теснолентов лазер и приемна система. Лазерът генерира и излъчва светлинен импулс, удря обекта и го отразява обратно и накрая се приема от приемника. Приемникът измерва точно времето на разпространение на светлинния импулс от излъчване до отражение. Тъй като светлинните импулси се движат със скоростта на светлината, приемникът винаги получава отразения импулс преди следващия импулс. Като се има предвид, че скоростта на светлината е известна, времето за пътуване може да се преобразува в измерване на разстоянието. Комбинирайки височината на лазера, ъгъла на лазерно сканиране, позицията на лазера, получена от GPS и посоката на лазерното излъчване, получена от INS, координатите X, Y, Z на всяка точка на земята могат да бъдат точно изчислени. Честотата на излъчване на лазерен лъч може да варира от няколко импулса в секунда до десетки хиляди импулси в секунда. Например, система с честота от 10 000 импулса в секунда, приемникът ще запише 600 000 точки за една минута. Най-общо казано, разстоянието между земните точки на системата LIDAR варира от 2-4m. [3] Принципът на работа на лидара е много подобен на този на радара. Използвайки лазер като източник на сигнал, импулсният лазер, излъчван от лазера, удря дървета, пътища, мостове и сгради на земята, причинявайки разсейване и част от светлинните вълни ще бъдат отразени към приема на лидара. На устройството, съгласно принципа на лазерното далиране, се получава разстоянието от лазерния радар до целевата точка. Импулсният лазер непрекъснато сканира целевия обект, за да получи данните за всички целеви точки на целевия обект. След обработка на изображения с тези данни могат да се получат точни триизмерни изображения. Най-основният принцип на работа на лидара е същият като този на радиорадара, тоест сигнал се изпраща от радарната предавателна система, който се отразява от целта и се събира от приемащата система и се определя разстоянието до целта чрез измерване на времето на работа на отразената светлина. Що се отнася до радиалната скорост на целта, тя може да бъде определена чрез доплеровото честотно изместване на отразената светлина или може да бъде измерена чрез измерване на две или повече разстояния и изчисляване на скоростта на промяна, за да се получи скоростта. Това е и е основният принцип на радарите за директно откриване. принцип на работа Предимства на Lidar В сравнение с обикновения микровълнов радар, тъй като използва лазерен лъч, работната честота на лидара е много по-висока от тази на микровълновата, така че носи много предимства, главно: (1) Висока разделителна способност Lidar може да получи изключително висока разделителна способност за ъгъл, разстояние и скорост. Обикновено ъгловата разделителна способност е не по-малка от 0,1mard, което означава, че може да различи две цели на разстояние 0,3m една от друга на разстояние 3km (това е невъзможно за микровълнов радар във всеки случай) и може да проследява няколко цели едновременно; разделителната способност на обхвата може да бъде до 0.lm; разделителната способност на скоростта може да достигне в рамките на 10m/s. Високата разделителна способност на разстоянието и скоростта означава, че технологията за изобразяване на разстояние с Доплер може да се използва за получаване на ясен образ на целта. Високата разделителна способност е най-значимото предимство на lidar и повечето от приложенията му се основават на това. (2) Добро прикриване и силна анти-активна интерференционна способност Лазерът се разпространява по права линия, има добра насоченост и лъчът е много тесен. Тя може да бъде получена само по пътя си на разпространение. Поради това е много трудно за противника да го прихване. Системата за изстрелване на лазерния радар (предаващ телескоп) има малък отвор, а зоната на приемане е тясна, така че се изстрелва умишлено. Вероятността сигналът за заглушаване на лазера да влезе в приемника е изключително ниска; освен това, за разлика от микровълновия радар, който е податлив на електромагнитни вълни, които съществуват широко в природата, няма много източници на сигнал, които могат да попречат на лазерния радар в природата, така че лазерният радар е антиактивен. Способността за смущения е много силна, подходящ за работа във все по-сложната и интензивна среда на информационна война. (3) Добра производителност на откриване на ниска надморска височина Поради влиянието на различни ехо от наземни обекти в микровълновия радар, на малка надморска височина има определена зона на сляпа зона (неоткриваема зона). За лидара само осветената цел ще отразява и няма въздействие от ехо от наземен обект, така че може да работи на "нулева височина", а ефективността на откриване на малка надморска височина е много по-силна от тази на микровълновия радар. (4) Малък размер и леко тегло Като цяло обемът на обикновения микровълнов радар е огромен, масата на цялата система се записва в тонове, а диаметърът на оптичната антена може да достигне няколко метра или дори десетки метра. Лидарът е много по-лек и по-сръчен. Диаметърът на изстрелващия телескоп обикновено е само на ниво сантиметър, а масата на цялата система е само десетки килограми. Лесно се настройва и разглобява. Освен това структурата на лидара е сравнително проста, поддръжката е удобна, работата е лесна, а цената е ниска. Недостатъци на лидара На първо място, работата е силно повлияна от времето и атмосферата. Обикновено затихването на лазера е малко при ясно време, а разстоянието на разпространение е сравнително голямо. При лошо време, като силен дъжд, гъст дим и мъгла, затихването се увеличава рязко и разстоянието на разпространение е силно засегнато. Например, co2 лазерът с работна дължина на вълната от 10,6μm има по-добра производителност на атмосферно предаване сред всички лазери, а затихването при лошо време е 6 пъти по-голямо от това в слънчевите дни. Обхватът на CO2 лидар, използван на земята или на ниска надморска височина, е 10-20 км в слънчев ден, докато при лошо време се намалява до по-малко от 1 км. Освен това, атмосферната циркулация също ще доведе до изкривяване и трептене на лазерния лъч, което пряко влияе върху точността на измерване на лидара. Второ, поради изключително тесния лъч на лидара е много трудно да се търсят цели в космоса, което пряко влияе върху вероятността за прихващане и ефективност на откриване на некооперативни цели. Може да търси и улавя цели само в малък обхват. Следователно лидарът е по-малко независим и директен. Използва се на бойното поле за откриване и търсене на цели.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Китай Оптични модули, производители на лазери с влакна, доставчици на лазерни компоненти Всички права запазени.
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
