当前位置:主页 > 技术文章 > 激光雷达探测原理及技术优势分析

技术文章

Technical articles

激光雷达探测原理及技术优势分析

发布时间:2021-01-26 点击次数:1110
光波的物理量可由强度、波长(频率)、相位、偏振态及指向性等来表示。光与物质相互作用主要表现为吸收及散射现象,按作用机理可以分为气溶胶等颗粒物引起的米氏散射,大气分子及原子等引起的瑞利散射、拉曼散射、荧光及共振散射和吸收等现象。通过对各种散射机理及效果进行分析,可以探测物质的物理及化学信息。
 
大气探测激光雷达工作原理与微波雷达相似。一般采用脉冲激光器作为发射源,向大气中发射一束具有高指向性、高能量的窄脉冲宽度的激光束,通过望远镜收集大气中物质产生的后向散射光,并对散射光进行光谱分析,剔除杂散光信号,经光电转换后获得电信号,由计算机进行数据采集、信号分析及数据反演即可得到所需大气参数或信息。通过测量反射、散射回波信号的时间间隔、频率变化、波束所指方向等就可以确定目标的距离、方位和速度等信息,然后结合激光器本身的位置信息和姿态角度信息,计算出目标表面回波点的三维坐标。
 
激光雷达在一些关键技术指标上远远超越了其他遥感探测技术,使其在很多领域得以广泛应用。具体包括:
 
⑴数据密度大:激光波束窄,探测次数多,因而采集数据量更大。每秒可测量数十万个点,对真实物体表面(如地面)的还原和建模带来方便。同时,可调节点采集间隔,大大提高了适用性和工作效率。
 
⑵数据精度高:由于激光波长短、频率高,可以使激光雷达达到*的测量精度。高精度测量激光雷达测量精度可达毫米以下,机载激光雷达测量精度也可达厘米级。
 
⑶植被穿透能力强:激光在植被中传播时,可以在树冠、树枝、地面等多个高程发生反射,从而得到多次回波数,这是其他雷达所不具备的优势。特别是得到的地面回波数据,有效克服了植被影响,使探测地面真实地形成为可能。
 
⑷不受太阳高度角和阴影影响:激光雷达为主动测量式雷达,不依赖自然光,因而与传统方式相比,其获取数据的精度不受时间、太阳高度角和地物阴影的限制和影响,可以24 h全地形作业。
 
⑸隐蔽性好、抗干扰能力强:激光传播方向性好、波束窄,只在传播路径上存在,难以发现和截获。同时,激光雷达口径小,且定向接收,只接收指向区域回波,接收干扰信号的概率极低。
 
⑹体积小、重量轻、作业效率高:激光雷达发射口径只有几厘米,重量小的可以单人手持使用,相较其他雷达设备要轻便、灵巧得多,不但可以节约人力、物力资源,而且可以使工作变得更加简单快捷,可应用的领域也更广。
 

版权所有 © 2023 努美(北京)科技有限公司 备案号:京ICP备13029673号-5 技术支持:化工仪器网 管理登陆 sitemap.xml

在线咨询 联系方式 二维码

服务热线

010-6202 9100

扫一扫,关注我们