四川无人机激光雷达技术

在城市的园林调查中，我们可以利用激光雷达、影像和调查需求的结合，一方面，可以通过不同的遥感手段，对森林内部的详细信息进行及时的采集，准确、客观的对森林的分布状况进行有效的掌握；另一方面，利用激光雷达技术获取的高精度遥感数据，能够进一步分析处理得到城市园林中每棵树的位置、高度、胸径、冠幅，可以减少人工调查工作量，提高园林调查的效率和准确度，节约人力成本。根据采集区域的大小、是否禁飞区域等具体情况，可选择机载激光雷达、车载激光雷达、背包激光雷达等多种设备进行数据采集。其特点是激光输出波长范围较宽;气体的光学均匀性较好。四川无人机激光雷达技术

差分激光雷达主要用于大气成分的测定。差分激光雷达的测试原理是使用激光雷达发出两种不等的光，其中一个波长调到待测物体的吸收线，而另一波长调到线上吸收系数较小的边翼，然后以高重复频率将这两种波长的光交替发射到大气中，此时激光雷达所测到的这两种波长光信号衰减差是待测对象的吸收所致，通过分析便可得到待测对象的浓度分布。在大气中间层金属蒸气层的观测主要采用荧光共振散射激光雷达。其原理是利用Na、K、Li、Ca等金属原子作为示踪物开展大气动力学研究。由于中间层顶大气分子密度较低，瑞利散射信号十分微弱，而该区域内的钠金属原子层由于其共振荧光截面比瑞利散射截面高几个数量级，因此，利用钠荧光雷达研究钠层分布，进而研究重力波等有关性质更展示其独有的特性。汽车激光雷达生产商又要对接收机送出的信号进行处理，获取目标的距离信息。

可以通过反射信号和发射信号的频率是否相同判断物体是否处于静止状态。对于逐渐靠近的物体，返回信号会产生正向多普勒频移，对于逐渐远离的物体，返回信号会产生反向多普勒频移，导致频率发生上移或下移并由此区分物体移动方向。目前TOF为市场中**为成熟的激光雷达测距方式，也是商业化激光雷达应用多的测距方式。通过监测激光发射与回波的时间差，基于光速和测量时间差计算目标距离。TOF的比较大优势在于探测精确、性价比高、技术成熟、响应速度快。缺陷是需要算法抗干扰，并根据反射率判断是否为伪目标，所以对算法有较高的要求。FMCW可以根据多普勒效应判断目标移动方向，信息更丰富且对环境强光和其他激光具有很好的抗干扰性能。总体来看测距方式未来将从TOF逐渐向FMCW切换，且两种测距方式将会在不同场景存留。

激光雷达在油气直接勘察中的应用利用遥感直接探测油气上方的烃类气体的异常是一种直接而快捷的油气勘探方法。激光雷达是激光技术和雷达技术相结合的产物，将其应用于油类勘测已经成为可能。激光器的工作波长范围广，单色性好，而且激光是定向辐射，具有准直性，测量灵敏度高等优点，使其在遥感方面远优于其他传感器。 激光雷达由发射系统和接收系统两大部分组成。发射系统主要包括激光器和发射望远镜;接受系统主要由接收望远镜、光电倍增管和显示器三部分组成。目前激光雷达的终端信息处理系统设计采用主要采用大规模集成电路和计算机完成。

激光雷达技术是根据激光光束在大气中传输时，大气中尘埃微粒和各种气体分子对激光产生弥散射，瑞利散射、拉曼散射和共振荧光以及共振吸收等现象，然后利用激光雷达接收系统收集和记录上述现象过程中所产生的背向散射光谱，以达到探测大气成份和浓度的目的。烃类气体是油气田油气微渗漏的主要指示性气体，而近地表的烃类气体从成分上看，主要是由早期的成岩作用、细菌作用和地下热作用等共同作用的结果。共振吸收激光雷达在探测气体分子含量时一般都采用各种可调谐激光器激光雷达探测气体的探测灵敏度，因此输出的光束质量好，其单色性、相干性和光束稳定性好。2D激光雷达测距原理

利用激光雷达可以探测气溶胶、云粒子的分布、大气成分和风场的垂直廓线，对主要污染源可以进行有效监控。四川无人机激光雷达技术

MEMS方案是用芯片级别的小镜子取代机械转轴。MEMS是芯片化的组件，摆脱了电机、镜面等机械组件，实现了毫米级的激光雷达尺寸，从而可以获得更低的成本和更高的集成度。但由于尺寸原因导致摆动角度和通光口径偏小，测距能力有限且需要更多激光器拼接多个点云，对算法和稳定性均有较高要求。在车载方面，MEMS本身属于微振动敏感性器件，易受冲击、振动、温漂的影响，在长时间车载使用的过程种中会受到一定的挑战。棱镜扫描的企业是大疆LIVOX，适合低速高精场景。四川无人机激光雷达技术

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