激光雷達是一種工作在從紅外到紫外光譜段的雷達系統,其原理和構造與激光測距儀極為相似。科學家把利用激光脈沖進行探測的稱為脈沖激光雷達,把利用連續波激光束進行探測的稱為連續波激光雷達。激光雷達的作用是能精確測量目標位置(距離和角度)、運動狀態(速度、振動和姿態)和形狀,探測、識別、分辨和跟蹤目標。那么激光雷達具體應用到哪些領域呢?下面將作詳細講解!
激光雷達助力機器人行走
激光雷達憑借激光良好的指向性和高度聚焦性,已經成為移動機器人的核心傳感器,同時它也是目前最可靠、最穩定的定位技術。解決了機器人行走的問題,知道如何路徑規劃,以及避障的功能。
激光雷達可進行大氣監測
激光雷達通過測量大氣中存在的少量顆粒的后向散射,能檢測風速、紊流等。英國國防鑒定與研究局(DARA)的研究人員研制的激光雷達,能測量在飛機后微爆風切變和尾流速度,可用于機場,提高安全性,增加飛機的通過量。在高空投擲炸彈和其它兵器時,可能受到風的干擾。為此,美國空軍材料司令部正在進行的彈道風計劃,打算使用機載激光雷達實時測量飛機和地面間風速,以便從3000米以上的高空精確地投擲。1995年已開始使用C-141飛機進行飛行試驗。
激光雷達可用于遙測化學戰劑
每種化學戰劑僅吸收某些激光波長的光,對其它波長是透明的。這種吸收-透射圖是每一種化學戰劑特有的。被化學戰劑污染的表面能以類似的方式按特有的途徑反射不同的激光波長,因此,根據這種原理,可探測和識別化學戰劑。
激光雷達可進行水下探物
美國卡曼航天公司研制成功的機載水下成像激光雷達,最大特點是可對水下目標成像。由于成像激光雷達的每個激光脈沖覆蓋面積大,因此其搜索效率遠遠高于非成像激光雷達。另外,成像激光雷達可以顯示水下目標的形狀等特征,更加便于識別目標,這已是成像激光雷達的一大優勢。
激光雷達可幫助直升機規避障礙物
目前,激光雷達在低空飛行直升機障礙物規避、化學/生物戰劑探測和水下目標探測等方面已進入實用階段,其它軍事應用研究亦日趨成熟。直升機在進行低空巡邏飛行時,極易與地面小山或建筑物相撞。為此,研制能規避地面障礙物的直升機機載雷達是人們夢寐以求的愿望。目前,這種雷達已在美國、德國和法國獲得了成功。
激光雷達是水雷探測的有效工具
激光雷達具有足夠的空間分辨率分辨目標的尺寸和形狀,因而是探測水下目標并進行分類的有效工具。1988年美國卡曼宇航公司研制了“魔燈”水雷探測激光雷達。該激光雷達使用激光能量探測水中目標,并實施自動目標探測、分類和定位。樣機試驗表明,該系統可以迅速探測錨雷并定位。海灣戰爭期間使用過的初樣機便成功地發現了水雷和水雷錨鏈。1996年美國海軍已開始將“魔燈”系統裝在SH-2G“超海妖”直升機上使用。