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激光雷達技術(shù)的應用廣泛,呈百花齊放態(tài)勢

發(fā)布日期:2019-08-16 00:00 瀏覽量:9095


 

近幾年來(lái),隨著(zhù)激光雷達技術(shù)的成熟和導航領(lǐng)域的發(fā)展,在激光器小型化的趨勢下,越來(lái)越多的關(guān)注焦點(diǎn)被放在機載或車(chē)載化激光儀器上。

 

業(yè)內人都知道就激光雷達的應用分類(lèi)而言,從波段上的紫外、可見(jiàn)光到紅外雷達,從平臺上的便攜式、基地式、車(chē)載、機載、船載雷達,從功能上的測距、測速、測角、成像雷達,等等。

 

激光雷達技術(shù)在應用中取得了很好的實(shí)際使用效果,表現在應用特性上即有分辨率高(角、距離和速度分辨率)、測速范圍廣、受干擾性小等多方面的優(yōu)良性質(zhì)。飛燕遙感近一年的激光雷達航攝面積已超10萬(wàn)平方公里。

 

目前,整個(gè)激光雷達技術(shù)發(fā)展的應用上可謂呈現出百花齊放的態(tài)勢。

 

、機載激光雷達的實(shí)際應用

 

激光雷達應用廣泛,對此我們主要談三個(gè)方面的應用。

 

1)目標定位

機載激光雷達在導航中針對特定目標的定位研究最開(kāi)始主要開(kāi)始于軍事領(lǐng)域的應用,可以對于接收信息的識別成像,在軍事偵察方面,采集環(huán)境中的三維信息,如方位、俯仰角、距離、速度等,對特別目標進(jìn)行追蹤、定位。在障礙回避方面,主要用于直升機的障礙回避,意大利的馬可尼研制的 Loam 障礙回避系統采用全新的人眼安全技術(shù),提供給飛行員視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的報警,顯示障礙物的細節特征。

 

2)環(huán)境監測

環(huán)境監測主要是對飛機周?chē)拇髿馊苣z環(huán)境實(shí)時(shí)監測,測定氣體成分、氣體密度。這些參數一方面能夠用來(lái)輔助飛行,另外可以對飛機的環(huán)境進(jìn)行檢測,利用飛機的三維移動(dòng)特性,在廣大的范圍內靈活定標,定向的處理一般手段難以解決的問(wèn)題。

 

3)地形探測

地形探測是一片綜合性比較強的應用領(lǐng)域,機載激光雷達在地形探測上有很好的適應性和性能優(yōu)勢。在陸地地形探測上,航帶拼接技術(shù)的發(fā)展,使得地形的拼接和重現工作得到更高的精度,滿(mǎn)足接邊地物的連貫性,使得地形地貌能夠更好的被模擬重現。

 

海洋探測上,機載海洋激光雷達可以廣泛用于海水水文勘測(包括淺海水深、海底地貌測繪、海水光學(xué)參數的遙測等)、水下潛艇探測、水雷探測、魚(yú)群探測、海洋環(huán)境污染監測等眾多領(lǐng)域,在淺水探測上,已經(jīng)顯示出了比聲吶更強的競爭力。

 

、機載導航系統性質(zhì)

1)現代導航系統的方法

現代導航任務(wù)包羅了從引導航行的基本需求到自動(dòng)駕駛、引進(jìn)著(zhù)陸的載體自動(dòng)化需要以及勘探、測量、調查、搜索等進(jìn)階性的功能任務(wù)模式?,F代導航系統與現代光學(xué)技術(shù)有著(zhù)密不可分的關(guān)系,在天文導航方面,衛星是導航技術(shù)的主力軍,特別是在太空介質(zhì)趨于零的環(huán)境中,短波、微波和紅外波段的光束在使用上尤為重要。

 

在慣性導航中,近年來(lái)國內激光陀螺儀的技術(shù)日益成熟,特別在高精度、高分辨率的方面取得很大進(jìn)步,如今無(wú)論在實(shí)際應用上還是新理論的研究當中都在推進(jìn)慣性導航技術(shù)長(cháng)足發(fā)展。多普勒導航技術(shù)的理論基礎源于多普勒效應,激光技術(shù)本身具有良好的相干性,故而在多普勒雷達技術(shù)上自身就具有不可替代的地位。

 

2)機載系統的性質(zhì)

機載系統是指在飛機在飛行過(guò)程中荷載使用的系統,對于飛機的環(huán)境,對于機載系統的性質(zhì)有以下要求

1)小型化:飛機由于機體機艙環(huán)境容量有限,對于機載系統的體積必須嚴格控制,不能妨礙飛機正常飛行。

2)輕型化:機體的載重量有限,每一分重量也必須嚴格把控,早期的激光設備就是由于相關(guān)模塊特別是泵浦源方面質(zhì)量難以下調,在化學(xué)泵浦技術(shù)出現以前都很少被采用到機載上。

3)穩定性高:機載系統都需要在復雜的環(huán)境中作業(yè),因此,穩定性高這一點(diǎn)尤為重要。在導航方面,機載導航系統就對飛機至關(guān)重要,對其容錯率限定必須極低。

4)散熱性強:飛機的環(huán)境并不能提供很好的外界散熱條件,對于機載的設備,散熱模塊都必須做出特別的設計與改善。

 

機載激光雷達導航系統是光學(xué)主動(dòng)偵察的一種探測技術(shù),它具有涵蓋面廣、可行性高、應用性強等特點(diǎn),在飛機導航領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。同時(shí),隨著(zhù)其他領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,這項技術(shù)依舊有很大前景可以發(fā)掘,能繼續帶動(dòng)行業(yè)向前發(fā)展。

 

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