科技正将世界精心塑造成一个充满不可思议发现的领域。激光雷达技术就是这样一项创新,它为汽车、建筑和科研等不同领域做出了卓越的贡献。激光雷达利用激光测量距离并生成3D图像,彻底改变了传感领域。它为各种应用提供了无与伦比的精度和快速的数据收集能力。目前,市场上有许多不同类型的激光雷达,为不同的行业做出贡献。
在这篇博客中,我们将探讨不同类型的 LiDAR 技术,以了解这些激光器的功能及其优势。

遥感领域五大激光技术
固态激光雷达
固态激光雷达是传统激光雷达的改进型,与传统激光雷达相比,它能够以更精确、更经济的方式提供精确的3D测绘。固态激光雷达采用硅芯片制造,运动部件更少,从而提高了系统的整体可靠性,从而降低了维护成本并延长了运行时间。
固态激光雷达体积小巧、重量轻,因此在有限的空间内是更理想的选择。其紧凑的尺寸使其能够轻松集成到各种平台,实现广泛的应用。
由于没有大型机械部件,降低了磨损风险,并保证了极高的耐用性。因此,固态激光雷达是那些暴露于多变温度、振动和冲击的挑战性区域的首选方案。
固态激光雷达在不同行业的应用
汽车行业:自动驾驶目前正占据汽车行业的中心地位。固态激光雷达在这项技术的实现中发挥着至关重要的作用。这些激光雷达激光器使用高分辨率3D地图提供车辆周围环境的实时视图。它提高了驾驶员的感知和决策能力,从而增强了安全性和精确导航。
机器人技术:机器人技术是一个不断发展的领域,需要尖端技术来提供更佳的成果。固态激光雷达主要用于该行业的 SLAM(同步定位与地图构建)。这些激光雷达无与伦比的 3D 地图构建能力正成为从仓库自动化到救援任务等一系列应用的理想选择。
环境监测:固态激光雷达 (LiDAR) 激光器在环境监测中发挥着至关重要的作用,它为林业管理、洪水建模和城市规划等应用提供精准详细的数据。它们能够创建高分辨率地形图,有助于理解和管理自然景观。
机械扫描激光雷达
机械扫描激光雷达与固态激光雷达类似,这意味着它们提供相同的应用,但结构配置不同。与固态激光雷达不同,机械扫描激光雷达包含用于创建3D足迹的移动部件,例如旋转镜和棱镜。这些移动部件在维持整个机制的精度方面发挥着至关重要的作用。
安装在激光雷达轴上的旋转镜有助于将激光脉冲反射到不同方向。通过利用镜子控制光速和角度,光束可以扫过整个区域。反射的激光脉冲从周围的物体反射回来,从而使该机制能够绘制出环境的3D地图。
优点和缺点
机械激光雷达系统能够快速创建高分辨率的3D地图。其强大的激光源有助于捕捉远距离图像,有利于在复杂场景中发现精细细节。
但它们依赖于旋转镜等移动部件,这使得使用起来很复杂,在应用不当的情况下可能会导致故障。笨重的机械部件也增加了机器的重量和体积,从而限制了其应用。
闪光激光雷达
闪光激光雷达的工作原理是闪光扫描技术,即用单个强激光脉冲照射整个场景。与机械式和传统激光雷达相比,闪光扫描激光雷达速度非常快。它通过向场景中照射激光并测量光线反射所需的时间,瞬间捕捉整个场景。
通过了解光速和飞行时间,系统计算出传感器与场景中物体上每个点之间的距离。这个过程对许多点重复进行,从而创建一个以三维形式表示场景的密集点云。
闪光激光雷达的应用
实时测绘:闪光激光雷达最突出且最具革命性的应用之一是实时测绘物体,从而创建全面的3D模型。它涵盖了城市定位、灾区和建筑工地的测绘。其闪电般的速度提供了超快速且准确的数据收集。
工业检测:闪光激光雷达已成为工业区域检测的宝贵资产。建筑师可以快速访问复杂结构的数据,从而实现经济高效的维护和故障排除。
光学相控阵激光雷达
这类激光雷达利用先进光学技术精确控制激光束,从而实现增强型测绘。光学相控阵激光雷达通过操纵单束激光束进行扫描和成像。这项技术使其成为在极短时间内实现高分辨率成像的理想选择。
光学相控阵激光雷达采用一系列紧密分离的激光束发射器,这些发射器各自配备有移相器。移相器是平衡激光束强度和方向的关键组件。用户可以使用移相器将激光束组合起来,以获得相干效果。
光学相控阵激光雷达的优势
快速扫描:使用移相器可以使光学相位激光雷达快速扫描远距离物体,且不会损失质量。光束控制功能有助于进一步加快扫描速度。
高分辨率:作为光学相位,激光雷达可以操纵光束的路径,通过创建相干光源来创建高度增强的地图。它能够有效地捕捉远处的微小细节。
光纤激光雷达
光纤激光技术是市场上最先进、最新推出的激光雷达技术之一。这些激光雷达使用光纤作为介质来产生激光束。光纤激光雷达具有高强度、高稳定性以及产生脉冲激光输出的能力,使其与其他激光雷达截然不同。
光纤激光雷达的应用
光纤激光雷达技术在远程遥感和大气研究领域有着显著的应用:
远程遥感:光纤激光雷达系统能够发射强大的激光脉冲,从而实现远程测量。这使得它们在地形测绘、林业管理和地质勘测等需要远距离精确测量的应用领域中具有重要价值。
大气研究:光纤激光雷达可用于大气研究,测量各种参数,包括气溶胶分布、云特性和温室气体浓度。这些系统对于理解气候变化、空气质量和大气过程至关重要。
结论
总而言之,我们可以说激光雷达是一项独特且激动人心的技术,它正在极大地改变3D测绘领域。它正在不断发展,未来还会有更多选项来提升性能。敬请关注我们了解更多信息。
关于我们
Inphenix公司是美国领先的激光和光源制造商之一。我们制造先进的激光雷达激光器,这些激光器是各行各业的关键部件。凭借尖端技术和专业的制造工艺,我们确保无与伦比的品质。我们提供广泛的产品系列,适用于医疗、电信、传感和测量等各个行业。