Besisukant ant autonominių transporto priemonių, tyliai skenuojant per didžiulius miškus, net kartojant reljefą tolimuose planetų paviršiuose-už šių pažangiausių-technologinių scenų, dažnai veikia pagrindinis komponentas: 1550 nm bangos ilgio LiDAR (šviesos aptikimo ir nuotolio) modulis. Palyginti su anksčiau paplitusiu 905 nm LiDAR, 1550 nm LiDAR tampa „saugia akimi“, kuri prasiskverbia į ateities miglą ir dėl unikalių pranašumų atveria naujus taikymo aspektus keliose svarbiose srityse.
Techniniai pranašumai: saugumas, jautrumas ir skverbtis
Pagrindiniai 1550 nm LiDAR pranašumai pirmiausia kyla dėl jo „saugumo akims“ -saugumo. Šis bangos ilgis yra „optiniame lange“, kuriame žmogaus akis sugeria mažai, todėl sistema gali naudoti dešimtis kartų didesnį impulsų galią nei 905 nm lazerių, nerizikuojant pažeisti tinklainę. Tai ne tik padidina saugumą, bet ir tiesiogiai reiškia žymiai didesnį aptikimo diapazoną (siekiant daugiau nei 200 metrų, net kelis kilometrus) ir didesnį taškų debesies duomenų tankį ir tikslumą.
Antra, 1550 nm juosta yra saulės foninės spinduliuotės „slėnyje“ ir siūlo stipresnę atmosferos prasiskverbimą. Dėl to našumas yra daug geresnis nei 905 nm lazeriai, ypač esant nepalankioms oro sąlygoms, tokioms kaip rūkas, migla ir nedidelis lietus. Be to, šios juostos fotodetektoriai (pvz., indžio galio arsenido detektoriai) pasižymi ypač mažu tamsiu triukšmu, todėl labai pagerina signalo -ir-triukšmo santykį ir aptikimo jautrumą.
Pagrindiniai taikymo scenarijai
Aukšto- lygio autonominis vairavimas ir išmanus transportavimas: Tai pati reikšmingiausia 1550 nm LiDAR arena. Dėl itin-ilgo aptikimo diapazono ir didelio tikslumo dideliu greičiu važiuojančioms transporto priemonėms ilgesnis reakcijos laikas, todėl galima tiksliai identifikuoti tolimas mažas kliūtis, kelio duobes ir eismo juostų ženklinimą. Jo stiprus atsparumas trukdžiams ir stabilumas esant prastam orui yra labai svarbūs norint patikimai suvokti L4/L5 autonomiją. Transporto priemonių-infrastruktūros bendradarbiavimo sistemose pakelės LiDAR taip pat gali panaudoti 1550 nm technologiją, kad būtų galima visapusiškai, plataus{9}}zono suvokti eismo srautą.
Geografinis žemėlapis ir išteklių tyrinėjimas: Atliekant žemės stebėjimą ore arba kosmose, 1550 nm LiDAR gali prasiskverbti per retą augmeniją, kad būtų galima tiksliau gauti žemės aukščio modelius, naudojamus topografiniam žemėlapiui sudaryti, miškų išteklių inventorizavimui, elektros linijų tikrinimui ir archeologiniams atradimams. Dėl didelio nuotolio-atstumo jis taip pat yra idealus įrankis didelio-masto 3D miestų modeliavimui.
Pramonės ir saugumo priežiūra: Srityse, kuriose reikalingas platus{0}}zonų stebėjimas, pvz., pagrindiniai uostai, minos ir sienų perimetrai, 1550 nm LiDAR gali sukurti didelio-tikslumo perimetro įsibrovimo aptikimo sistemas, leidžiančias 24 valandas per parą, 7 dienas per parą sekti visus{5}}orus ir judančius taikinius. Pramoninėje automatizacijoje jis gali būti naudojamas itin-ilgo-atstumo medžiagų tūrio matavimui ir didelių konstrukcijų (pvz., vėjo turbinų menčių) deformacijų stebėjimui.
Specializuotos ir mokslo tyrimų sritys: Taikomose programose, kurioms keliami ypatingi patikimumo ir nuotolio reikalavimai, pvz., UAV kliūčių išvengimas, robotų navigacija ir kosmoso tyrinėjimas (pvz., planetos tūpimo gairės), 1550 nm LiDAR yra nepakeičiamas sprendimas.
Iššūkiai ir ateities perspektyvos
Nepaisant akivaizdžių pranašumų, plačiai paplitęs 1550 nm LiDAR pritaikymas susiduria su iššūkiais. Jo pagrindiniai komponentai-pluošto lazeriai ir InGaAs detektoriai-yra daug brangesni nei puslaidininkiniai lazeriai ir silicio detektoriai, naudojami 905 nm tirpaluose, o sistemos integravimas yra sudėtingesnis. Tačiau sąnaudos sparčiai mažėja dėl bręstančių technologijų, tobulėjančių tiekimo grandinių ir potraukio gaminti masinę automobilių-klasę.
Žvelgiant į ateitį, 1550 nm LiDAR moduliai bus tobulinami siekiant didesnio našumo (pvz., didesnės skiriamosios gebos, kadrų dažnio), mažesnių formos faktorių, mažesnės kainos ir didesnio intelekto (įterpiant priekinius{3}}apdorojimo algoritmus). Jų gilus susiliejimas su kameromis ir milimetrinių{5}bangų radaru taps standartine konfigūracija kuriant tvirtas suvokimo sistemas.
Nuo 1550 nm LiDAR su savo išskirtine „vizija“ suteikimo autonominių transporto priemonių diegimo masteliu iki skaitmeninių dvynių ir išmanesnės planetos kūrimo, atsiveria pasaulis, kuriame galime suvokti toliau, aiškiau ir saugiau. Tai ne tik technologinės iteracijos produktas, bet ir raktas, atveriantis daugybę programų, reikalaujančių didelio-patikimumo, ilgo-atstumo ir tikslaus suvokimo.