Технологія лідара виникла ще під час місії Аполлон-15. LIDAR використовує лазерні імпульси для вимірювання відстаней та збору тривимірної інформації. Сьогодні він є незамінним для автономного керування.
Система Lidar (light detection and ranging), розроблена на початку 1960-х років і вперше ефективно використана в місії Apollo-15 у 1971 році, використовує лазерні імпульси для оптичного вимірювання відстані і надає точну тривимірну інформацію, яка створює додаткову цінність у багатьох сферах застосування – від географії до логістики та індустрії безпеки.
У промисловому застосуванні, де потрібна висока дальність і точність, часто використовують твердотільні 3D-лідарні датчики. Вони працюють за принципом часу прольоту (Time-of-Flight, ToF): Діод випромінює лазерні імпульси, які після відбиття від об’єктів знову приймаються датчиком. Час прольоту світла використовується для вимірювання відстані за допомогою власного програмного забезпечення. Датчик випромінює кілька сотень тисяч лазерних імпульсів на секунду, які відхиляються у великому полі зору за допомогою дзеркал MEMS (MEMS: Micro-Electro-Mechanical System – мікроелектромеханічна система), створюючи таким чином точні 3D-зображення навколишнього середовища, так звані хмари точок.
Ця технологія дозволяє зафіксувати просторове розташування і форму об’єктів незалежно від матеріалу поверхні та умов навколишнього середовища, що дозволяє проводити детальну реконструкцію. Термін «твердотільний» означає, що технологія базується на напівпровідниках і не потребує рухомих частин. Тому лідарні датчики надійні, компактні та економічно вигідні, що робить їх ідеальними для багатьох комерційних застосувань.
Розвиток лазерної технології у 1960-х роках заклав основу для Лідара. Першим застосуванням Лідара було картографування місцевості для авіаційних і космічних польотів, особливо для топографічного картографування лісів, льодових поверхонь, океанів. Перша велика публічна поява Lidar відбулася у 1971 році, коли NASA використовувало цю технологію під час місії Apollo 15 для вимірювання поверхні Місяця. Приблизно через десять років Лідар також використовувався для зйомок Марса.
До 1980-х років у Лідарі не було значних успіхів, в основному через недостатню навігацію та точність позиціонування через відсутність комерційних систем GPS на той час. Коли у 1990-х роках з’явилися програми GPS і ефективний супутниковий зв’язок для передачі даних, вони проклали шлях для широкого використання Лідара, наприклад, у бортовій фотограмметрії, яка робить знімки поверхні Землі з повітря та створює тривимірні моделі та карти. Тепер створені технічні умови, які дозволяють Лідару у точному зборі геоданих і їх використанні у метеорології та атмосферних дослідженнях. Коротка довжина хвилі лазера, яка дозволяє виявляти найдрібніші об’єкти, такі як частинки хмар і аерозолі, має вирішальне значення для картографування повітря та місцевості.
На початку 2000-х років лідар зазнав величезного розвитку і зростання популярності серед широкої аудиторії, який ще більше посилився у 2010-х роках. Основна причина зростаючого інтересу полягає у тому, що лідарні датчики вважаються незамінною технологією безпеки для безпілотної мобільності, надійно скануючи навколишнє середовище у режимі реального часу, наприклад, в автомобілях, безпілотниках і логістичних транспортних системах. Перші лідарні пристрої, як правило, були великими і громіздкими і потребували постійного обслуговування через механічні ротори, необхідні для кругового огляду. Багато компаній інвестували у дослідження і розробки, щоб зробити лідарну сенсорну технологію придатною для прибуткового практичного використання.
Сьогодні лідарна технологія є більш потужною, менш вибагливою до технічного обслуговування і більш доступною за ціною. З одного боку, автомобільна промисловість отримує перевагу від цього розвитку, вже випустивши на ринок серійні моделі, такі як Mercedes EQS з лідаром. З’явилися додаткові сфери застосування у бізнесі та промисловості.
Виявлення об’єктів у системах безпеки: надійне виявлення сторонніх осіб або предметів в охоронних зонах компаній, електростанцій або аеропортів є критичним для ефективності систем безпеки та сигналізації, незалежно від погодних або освітлювальних умов. Проте, з іншого боку система сигналізації має бути достатньо чутливою, щоб вчасно виявити будь-яке вторгнення, але надмірна чутливість може призводити до частих хибних тривог. Технологія 3D Lidar розпізнає порушників за їхніми розмірами, що значно зменшує кількість хибних тривог, роблячи ці датчики ідеальними для захисту об’єктів критичної інфраструктури.
Демонстрація хмари точок: як інтелектуальний лідар для системи безпеки QbProtect з полем огляду викликає тривогу через несанкціоноване проникнення у зону безпеки
Висновок
Завдяки розвитку GPS та супутникових технологій, Lidar став широко застосовуваним у геодезії, метеорології, атмосферних дослідженнях, а також у безпілотній мобільності. Сучасні 3D Lidar датчики забезпечують надійне виявлення об’єктів у системах безпеки, мінімізуючи кількість хибних тривог і роблячи їх ідеальними для захисту критичної інфраструктури.
Джерело: all-about-industries
