Лидарное ( / л aɪ д ɑːr / , также ЛИДАРа или LiDAR , иногда LADAR ) представляет собой метод для определения диапазонов (переменное расстояние) путем ориентации объекта с лазером и измерения времени для отраженного света , чтобы вернуться к приемнику. Лидар также можно использовать для создания цифровых трехмерных изображений участков земной поверхности и дна океана из-за различий во времени возврата лазера и изменения длины волны лазера. Он имеет наземные, бортовые и мобильные приложения.
Лидар - это аббревиатура от словосочетания «обнаружение света и дальность» [1] или «лазерная визуализация, обнаружение и дальность» . [2] Лидар иногда называют трехмерным лазерным сканированием , это особая комбинация трехмерного сканирования и лазерного сканирования . [3]
Лидар обычно используется для создания карт с высоким разрешением, используемых в геодезии , геодезии , геоматике , археологии , географии , геологии , геоморфологии , сейсмологии , лесном хозяйстве , физике атмосферы , [4] лазерном наведении , воздушном лазерном картографировании полосы обзора (ALSM) и лазерная альтиметрия . Эта технология также используется в управлении и навигации для некоторых автономных автомобилей . [5]
История и этимология
Под руководством Малкольма Стича компания Hughes Aircraft Company представила первую систему типа лидар в 1961 году [6] [7] вскоре после изобретения лазера. Эта система, предназначенная для слежения за спутниками, сочетает лазерно-сфокусированное изображение с возможностью расчета расстояний путем измерения времени возврата сигнала с помощью соответствующих датчиков и электроники сбора данных. Первоначально он назывался «Колидар» (сокращение от «Обнаружение и определение дальности когерентного света» [8]), происходящее от термина « радар », который сам по себе является аббревиатурой «Радиообнаружение и определение дальности». Все лазерные дальномеры , лазерные высотомеры и лидары являются производными от ранних колидарных систем. Первым практическим наземным применением колидарной системы был «Колидар Марк II», большой винтовочный лазерный дальномер, произведенный в 1963 году, который имел дальность действия 7 миль и точность 15 футов, предназначенный для использования в военных целях. [9] [7] Первое упоминание о лидар как об отдельном слове в 1963 году предполагает, что он возник как сочетание слов « свет » и «радар»: «В конечном итоге лазер может стать чрезвычайно чувствительным детектором определенных длин волн от удаленных объектов. . Между тем он используется для изучения Луны с помощью «лидаров» (световых радаров) ... » [10] [11]
Первые приложения Lidar были в метеорологии, для которой Национальный центр атмосферных исследований использовал его для измерения облаков и загрязнения. [12] Широкая общественность узнала о точности и полезности лидарных систем в 1971 году во время миссии « Аполлон-15 », когда астронавты использовали лазерный высотомер для нанесения на карту поверхности Луны. Хотя английский язык больше не рассматривает «радар» как аббревиатуру (т. Е. Без заглавной буквы), слово «лидар» было написано с заглавной буквы как «LIDAR» или «LiDAR» в некоторых публикациях, начиная с 1980-х годов. Нет единого мнения о капитализации. В различных публикациях лидар именуется «LIDAR», «LiDAR», «LIDaR» или «Lidar». ЮСГС использует как «ЛИДАР» и «лидара», иногда в том же документе; [13] New York Times в основном использует «лидар» для сотрудников написанных статей, [14] , хотя вклад новостных лент , таких как Reuters может использовать локацию. [15]
Общее описание
Лидар использует ультрафиолетовый , видимый или ближний инфракрасный свет для изображения объектов. Он может нацеливаться на широкий спектр материалов, включая неметаллические объекты, камни, дождь, химические соединения, аэрозоли , облака и даже отдельные молекулы . [4] Узкий лазерный луч может отображать физические объекты с очень высоким разрешением ; например, самолет может отображать местность с разрешением 30 сантиметров (12 дюймов) или лучше. [16]
