वायुमंडलीय जांच और लक्ष्य पर कब्जा करने के क्षेत्र में लिडार का अनुप्रयोग

ऊर्जा की बचत और पर्यावरण संरक्षण, नई ऊर्जा वाहन, बुद्धिमान वाहन चीन के ऑटोमोबाइल विकास की दिशा बन गए हैं, बुद्धिमान वाहन मुख्य रूप से स्वायत्त बुद्धिमान वाहनों और नेटवर्क से जुड़े बुद्धिमान वाहनों का विकास है। उपरोक्त कार्यों को प्राप्त करने के लिए स्वायत्त बुद्धिमान वाहनों और नेटवर्क से जुड़े बुद्धिमान वाहनों को केवल साधारण माइक्रोवेव रडार को इकट्ठा करके महसूस नहीं किया जा सकता है, उपरोक्त कार्यों को प्राप्त करने के लिए, LiDAR स्वायत्त बुद्धिमान वाहनों और नेटवर्क की विद्युत प्रणाली के नियंत्रण प्रणाली में एक आवश्यक घटक है -जुड़े हुए बुद्धिमान वाहन।

लिडार में संकीर्ण बीम, छोटे आकार, गैर-संपर्क माप आदि की विशेषताएं हैं। यह बादल, एरोसोल, वायु पवन क्षेत्र, वायु प्रदूषक, तापमान और आर्द्रता परिवर्तन और अन्य मापदंडों का पता लगा सकता है। यह पता लगाने के लिए ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी बैंड का उपयोग करता है, जो मिलीमीटर तरंग की तुलना में कई गुना अधिक है, और पता लगाने की सटीकता माइक्रोवेव रडार की तुलना में अधिक फायदेमंद है। इसलिए, LiDAR के पास वायुमंडलीय पहचान और लक्ष्य पर कब्जा करने के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग संभावना है।

वर्तमान में, स्कैनिंग LIDAR जिनका उपयोग बुद्धिमान वाहनों में किया जा सकता है, वे हैं मैकेनिकल रोटेटिंग LIDAR, माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम स्कैनिंग रडार और चरणबद्ध सरणी LIDAR। मैकेनिकल रोटेटिंग LiDAR (LiDAR जो संचारित करता है, प्राप्त करता है और एक सामान्य अक्ष पर घूमता है) वर्तमान में अपेक्षाकृत परिपक्व है, और पहले से ही मानव रहित अवधारणा कारें हैं जो मैकेनिकल रोटेटिंग LiDAR उपकरणों की कोशिश कर रही हैं। माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) पर आधारित स्कैनिंग रडार वर्तमान में अत्याधुनिक अनुसंधान से संबंधित है, जो एमईएमएस स्कैनिंग दर्पणों के माध्यम से ऑप्टिकल पथ को बदलने के सिद्धांत पर आधारित है। चरणबद्ध-सरणी लिडार को बिंदु-दर-बिंदु स्कैनिंग द्वारा महसूस किया जाता है, अर्थात, कई छोटे एंटेना के बीच उत्सर्जित लेजर प्रकाश के उत्सर्जन चरण द्वारा ऑप्टिकल पथ को बदलना। एक सतह-सरणी LIDAR प्रकाश की एक सतह सरणी उत्सर्जित करता है, और मुख्य समस्या कम पहचान सीमा है।

उड़ान के समय ToFLiDAR में, लेजर τ अवधि के हल्के स्पंदों का उत्सर्जन करता है जो उत्सर्जन के तुरंत बाद टाइमिंग सर्किट की आंतरिक घड़ी को सक्रिय करता है। लक्ष्य से परावर्तित प्रकाश पल्स एक आउटपुट विद्युत संकेत के साथ फोटोडिटेक्टर तक पहुंचता है जो घड़ी को निष्क्रिय कर देता है। यह इलेक्ट्रॉनिक माप राउंड ट्रिप ToFΔt लक्ष्य से परावर्तन बिंदु R तक की दूरी की गणना करता है। यदि वास्तव में लेजर और फोटोडिटेक्टर एक ही स्थिति में स्थित हैं, तो दूरी R दो कारकों से प्रभावित होती है: c प्रकाश की गति है एक निर्वात, और n प्रसार माध्यम का अपवर्तनांक है (जो हवा में 1 के करीब है)। ये दो कारक दूरी रिज़ॉल्यूशन ΔR को प्रभावित करते हैं: यदि लेजर डॉट का व्यास हल किए जाने वाले लक्ष्य के आकार से बड़ा है, तो माप Δt में अनिश्चितता और पल्स w की स्थानिक चौड़ाई w (w {{3%) cτ ) ΔΔt है। एक विशिष्ट ऑटोमोटिव LiDAR प्रणाली में, लेजर लगभग 4 एनएस की अवधि के साथ दालों का उत्पादन करता है, और इसलिए न्यूनतम बीम विचलन कोण आवश्यक है।

ऑटोमोटिव LiDAR प्रणाली के डिजाइनर के लिए सबसे महत्वपूर्ण पहलू प्रकाश की तरंग दैर्ध्य का चयन है। दो सबसे लोकप्रिय तरंग दैर्ध्य 905nm और 1550nm हैं, जो कई मौसम स्थितियों और परावर्तक सतह प्रकार की संभावनाओं के कारण ऑटोमोटिव LiDAR के लिए एक जटिल मुद्दा है। वास्तविक दुनिया के वातावरण में, 905nm की तुलना में 1550nm पर अधिक मजबूत अवशोषण के कारण 905nm पर वास्तव में कम प्रकाश हानि होती है।

पारंपरिक कुंजी मॉड्यूल में लिडार-संबंधित प्रौद्योगिकी एल्गोरिदम को अभी भी बेहतर हल्केपन, सटीकता, मजबूती और सामान्यीकरण प्राप्त करने की आवश्यकता है, सिमेंटिक मानचित्र और गहन शिक्षण का एकीकरण एक प्रवृत्ति बन गया है, और अन्य सेंसर जो स्रोत के स्वायत्त स्थानीयकरण को प्राप्त कर सकते हैं, जैसे डेप्थ कैमरा, मिलीमीटर-वेव राडार आदि के रूप में, मल्टी-सोर्स फ़्यूज़न भी वर्तमान अनुसंधान का एक हॉट स्पॉट है, और स्वायत्त बुद्धिमत्ता के विकास को प्राप्त करने के लिए मानव रहित प्लेटफार्मों के लिए लिडार-संबंधित तकनीक के लिए LIDAR-संबंधित तकनीक होना निश्चित है। स्वायत्त बुद्धिमत्ता को साकार करने के लिए मानव रहित प्लेटफार्मों के विकास पर दूरगामी प्रभाव पड़ता है।