激光雷达系统应用的一些最新创新

最近的技术进步为数字物理世界开辟了前所未有的道路。其中一种方法是光探测和测距，或激光雷达。激光雷达技术应用于许多应用和行业；从地理调查到3D结构映射和对象识别。该行业包括制造自动化、安全、农业等。所有这些应用程序和行业都使用激光雷达来降低成本，创造一个更安全的环境，提高效率，甚至做以前不可能做的事情。为了更好地理解激光雷达的影响，什么是技术，我们以前使用过什么，激光雷达允许我们测量什么，更重要的是，我们应该做什么。

在最基本的层面上，激光雷达BZX85C10是一个从物体反射光来检测它们的系统。这可以归因于系统的发射部分和测量反射光返回时间的接收部分。这恰好是传统雷达系统的工作模式，但有一个非常重要的区别——激光雷达系统的波长倍。

激光雷达有什么区别？

一个较短的波长能让我们做一些雷达无法做的事情吗？由于物理限制，较短的波长使我们能够看到更高分辨率的图像。测量不能比用于测量的图像更准确。即使你有软件和信号处理技能，只有当你使用长波长时，你才能很好地表达一些东西。使用激光雷达的短波长，我们可以扫描环境中的物体及其特征，而不仅仅是位置、大小和速度。

想象一下，试着在一个奇怪的黑暗房间里导航。当它被照亮时，你通常比它移动得更慢，你用手触摸周围的物体，看看它在哪里。在同一场景中，戴上一副乳胶手套、园艺手套或拳击手套。这些手套中的每一对在各自的应用程序中都很有价值，但在试图在黑暗中导航时却没有价值。

激光雷达存在了几十年吗？

雷达已经成功使用了几十年，并将继续保持无价，但现在我们有了一个额外的工具，这将进一步扩大我们感知世界事物的能力。到目前为止，激光雷达仅限于大型和昂贵的应用程序（如特殊测量设备）或较小和更简单的应用程序（如执法部门使用的速度测试设备）。

高性能激光雷达系统必须符合某些标准。例如，发射部分需要40个A到80个A峰值脉冲激光器3ns至5ns，激光驱动器最终接近这些有趣的指标，使其对汽车具有吸引力LIDAR这一部分已经成为现实。其他因素包括小型高效电源管理、子系统集成、廉价高速数据处理和用于理解所有这些数据的复杂软件。在许多应用程序中，我们提高激光雷达系统性能和降低功率预算的能力接近其意义。这些应用程序以前根本不能满足需求。由于这种集体努力接近关键质量，提高性能正在加速解决方案的吸引力，同时降低成本、尺寸和功率需求。

1990年代的微机电系统（MEMS）就像革命一样，今天的激光雷达越来越小，越来越便宜，越来越普遍。激光雷达和MEMS对其它系统和子系统充分发挥其潜力需要很长时间。MEMS虽然它是在20世纪50年代开发的，但由于其成本、尺寸、功率需求和性能，它已经成为许多系统的实际选择。直到20世纪90年代，技术才能满足需求，MEMS它可以传播到以前从未梦想过的应用程序。同样，激光雷达现在也准备满足类似的需求。

高性能激光雷达系统的设计和制造正在发生变化。这些附加因素有助于激光雷达满足其固有的限制，如降低成本、解决尺寸和功耗问题以及提高整体性能。探索激光雷达应用的其他领域是有意义的，因为这些因素有助于提高激光雷达技术的性能开发成本。

激光雷达允许我们做一些我们以前从未做过的事情？

想象一下，当一个系统可以在一个更容易实现的价格点中扫描表面时，应该开发什么样的新技术。以下是激光雷达系统应用的一些最新创新：

娱乐

娱乐业的一个好消息是，它可以通过数字绘制复杂的场景或对象，从而在我们所知道的现实和软件生成的现实之间进行更无缝的互动。例如，在电影或视频游戏中，这允许人类演员成功地完成3D动作捕捉被转录为虚构的宇宙。到目前为止，宇宙取决于昂贵的西装(传递有限的运动信息)或带有传感器的自制动画(根据所需的细节，它可能既慢又贵)。

地理调查

激光雷达已经在地理测量中使用了一段时间，但随着系统范围和分辨率的增加，研究人员可以找到不可行的古代遗址。与传统的土地测量方法相比，尺寸和成本的不断降低也使其在速度、准确性、灵活性和安全性方面更具吸引力。

结构与土木工程

激光雷达可用于实时监控施工进度，将这些测量值与当前原理图进行比较，并允许更新这些原理图。我们还可以扫描现有结构，以便更好地了解随着时间的推移，完整性的演变，这将使我们能够更正确地评估翻新或重建的需要。

运输

自动驾驶灵丹妙药是一种低成本的激光雷达系统，用于补充仪器套件，以测量车辆周围的环境。与传统的视觉系统相比，激光雷达信号允许独立系统测量雷达无法测量的详细表面特征（识别象），从而更好地穿透天气障碍物。

安全

传统上，激光雷达系统使用简单“我面前有什么东西吗？”传感器可以知道如何在安全条件下做出反应。当类似的物体进入其路径而不是设计用于处理的物体时，处理重物的机械臂会做出更敏锐的反应。

农业

多年来，人们一直使用简单的传感器来检测气缸仓库中的谷物水平、作物状态和燃料水平。这些方法通常无法捕捉到更深的背景，例如当谷物倒入气缸仓库时，土堆的形状以及测量位置（最高、最低、平均或任何点）如何影响存储效率。目前，使用传统方法捕获信息的唯一方法是使用具有分辨率限制的多个传感器，这增加了制造成本。随着时间的推移，它可以通过细节捕捉整个作物的生长，从而为未来作物提供重要的数据和实时栽培实践信息。激光雷达还可以帮助优化作物收获中的自动机械运动。

自动化

对物理结构的准确理解为机器人技术增加了巨大的价值。机器人可以更准确地处理各种尺寸和几何形状的物体。这可以推到任何制造或仓库环境，包括重复处理或分拣。通过这些额外的信息，可以放宽制造业中不必要的严格公差，从而节约生产和质量控制成本。

以前讨论过的应用程序是目前正在开发或已经开发的应用程序。就像人类的努力一样，不可能知道激光雷达和其他技术是如何创造性和有用的。如果您的产品或系统可以使用它LIDAR的优势，ADI具有专业知识的公司可以帮助你完成从概念到创作的整个过程，从而实现这一概念。

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