Меню

Новый Лидар видит сквозь густую растительность

Основным преимуществом лидарной технологии является ее способность проникать сквозь густую растительность, собирать данные о высоте поверхности и обнаруживать объекты, скрытые для человеческого глаза или невидимые для других электронно-оптических методов обнаружения—такие объекты, как скрытые здания, дороги или оружие.

Фотограмметрические методы, напротив, не могут различить объекты, скрытые растительностью. Фотограмметрия способна создавать модели высот только на основе двумерных изображений и не может видеть сквозь густой лес или кустарник.

Лидар теоретически не видит сквозь растительность. Скорее, он видит сквозь отверстия в листве. Некоторые из множества лазерных импульсов, которые он излучает, просто находят отверстия между листьями и ветвями, и почти так же, как солнечный свет, проникает сквозь густой лес, доставая лучами до земли.

Основной недостаток традиционного лидара линейного режима заключается в том, что импульсы в основном попадают на листья и ветви. Эти импульсы могут либо разбиться на несколько обратных сигналов, либо подавить более слабые сигналы от света, который действительно находит отверстия и возвращается. По этой причине измерения объектов, скрытых под листвой, было трудно получить с помощью традиционного лидара в линейном режиме.
Лидар следующего поколения в режиме Гейгера

Новый лидар следующего поколения в режиме Гейгера изменил ситуацию. В отличие от традиционного лидара в линейном режиме, лидар в режиме Гейгера использует матрицу фотодиодов для заливки области инфракрасным светом. Каждый диод в матрице достаточно чувствителен, чтобы обнаружить один фотон, отраженный от освещенной области. Матрица установлена на сканере, который поворачивается под углом, создавая конусообразное поле зрения.

Это приводит к круговому полю обзора земли, а не к линии, как в случае лидара с линейным режимом. При вращении сканера матрица фотодиодов мигает до 50 000 раз в секунду и выполняет 4096 измерений за вспышку под разными углами, что составляет 205 миллионов отсчетов в секунду. В результате каждый квадратный метр местности может быть отражен тысячи раз за один пролет.

Высокая плотность и многоугольный режим Гейгера и дают возможность видеть сквозь листву. Детальное извлечение особенностей объектов возможно с помощью лидара в режиме Гейгера даже при значительном покрытии объектов густой листвой.

Лидар в режиме Гейгера, разработанный корпорацией L3Harris совместно с лабораториями Линкольна в Массачусетском технологическом институте, рассчитывает только на один фотон, возвращающийся к детектору для измерения расстояния до земли. Это обеспечивает значительное преимущество перед лидаром в линейном режиме, который требует возврата тысяч фотонов. Лидар в линейном режиме требует, чтобы лазер с гораздо большей мощностью летел на меньшей высоте и меньшей скорости. Лидар в режиме Гейгера может летать быстрее и на большей высоте, позволяя ему видеть больше земли внизу и собирать больше информации за один раз.

Способность видеть сквозь густую листву леса и проводить сбор данных на обширной территории быстрее и эффективнее делает лидар хорошим инструментом для обнаружения незаконных наркосервисов или для борьбы с многомиллиардной незаконной глобальной торговлей дикой природой, международными преступными синдикатами и террористическими группами, которые используют эту торговлю в качестве источника дохода с низким уровнем риска для финансирования своих операций.

Незаконная глобальная торговля дикими животными не только привела к беспрецедентной потере биоразнообразия, но и стала серьезной угрозой здоровью человека, о чем свидетельствует пандемия COVID-19, поскольку, по данным Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде, три четверти всех возникающих инфекционных заболеваний являются зоонозными.
08 июля / 2021