利用激光雷达脉冲波的穿透,可以探索森林领域。通过分析脉冲波的回波波形数据,可以得到森林地形的三维结构,可以估算森林高度?冠层结构等重要参数,估算森林生物量,可以找到地下墓冢?建筑等,用于其他林业研究。考古研究提供基本数据。激光雷达定向强角分辨率高?短工作波,可测量距离、速度、角度等参数,且空间无大气衰减和散射,激光光量为、重量小、能耗低,在太空部门也在发展。在过去的十年中,激光雷达已被广泛应用于航天器领域,如星际激光测量仪器?航天器对接和着陆导航、飞机成像。
MEMS
MEMS振镜用于激光雷达系统,需要具备大孔径以满足激光雷达分辨力等需求。静电驱动7mm直径尺寸的双轴可偏转MEMS振镜,采用简单易行的飞行时间(time of flight,TOF)的测距方法,测量了距离0.5m至80m的目标,视场角30°,扫描频率550Hz。如图5所示,为进一步提高LiDAR光学口径,采用2×7的微振镜阵列,等效综合口径334mm,填充因子80%,其中发射端信号是一维扫描的强度调制连续波,接收端是大孔径的振镜组,扫描角度60°,扫描频率250Hz。单个微振镜可以做到20mm的直径尺寸,实验验证在两个轴上均可以达到7.2°的光束扫描角度,压电驱动MEMS的谐振频率在1kHz左右,100W的激光能量没有对MEMS镜面产生***。
Flash激光雷达
2010年报道了3D Flash激光雷达的摄像机技术,进行多运动目标探测与跟踪应用,证实了概念的可行性。NASA有研究报道3D成像形式的Flash激光雷达可用于航天器在行星体的自动着陆,系统架构如图9所示,Flash激光雷达具有256×256像素点探测器,扫描速率30 Hz在模拟场景下进行1 km距离的相关测试。另外,在测绘领域,对不同地形、森林等环境进行探测,实验使用1064nm波长的Flash激光雷达,具备20°视场角,55Hz的帧速率。
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