Apa desain sistem Lidar yang berbeda?

Sistem Deteksi dan Ranging (LiDAR) cahaya sering digunakan dalam studi atmosfer.Beberapa desain sistem lidar yang berbeda adalah MIE dan Rayleigh Lidar, Raman dan Lidar penyerapan diferensial, Doppler dan lidar fluoresensi, dan sistem yang digunakan sebagai pencari rentang sederhana atau altimeter.Desain bervariasi sesuai dengan subjek yang diteliti, ketepatan pengukuran yang diperlukan dan keadaan penyebarannya.Setiap jenis sistem adalah produk dari mengevaluasi kemampuan perangkat keras dan perangkat lunak yang tersedia dan bagaimana hal itu dapat digunakan untuk memenuhi tujuan pengukuran.

Sistem lidar biasanya mengukur laser hamburan laser, yang merupakan cahaya laser yang dipantulkan.Ini dapat dirancang khusus untuk mengukur backscatter laser langsung, hamburan belakang gelombang yang bergeser, perbedaan laju penyerapan antara dua panjang gelombang, atau perubahan frekuensi cahaya hambur balik.Sistem dasar terdiri dari pemancar, penerima dan komponen analisis data.Desain sistem LIDAR memiliki konfigurasi bistatik atau monostatik.Dalam sistem monostatik, pemancar dan penerima terletak bersama -sama, sedangkan dalam desain bistatik keduanya terpisah.

Pertimbangan desain lain adalah menggunakan pengaturan sensor biaxial atau koaksial.Dalam pengaturan biaksial, sumbu pemancar dan penerima memiliki orientasi yang berbeda.Lampu hambur balik dapat dideteksi oleh penerima hanya ketika subjek berada di luar jarak tertentu.Sumbu pemancar dan penerima adalah sama dalam pengaturan koaksial.

sistem lidar yang menggunakan laser berdenyut biasanya memiliki konfigurasi monostatik, tetapi mungkin memiliki pengaturan sensor biaxial atau koaksial.Sistem menggunakan laser gelombang kontinu biasanya memiliki konfigurasi bistatik.Jika kisaran subjek relatif dekat, pengaturan koaksial pemancar dan penerima umumnya lebih disukai.Jika kemampuan dekat target tidak menjadi masalah, pengaturan biaxial mungkin diadopsi untuk membantu menghindari komplikasi dari hamburan laser terdekat.

Desain sistem lidar yang berbeda juga menggunakan panjang gelombang laser yang berbeda, dan berbagai kombinasi bandwidth untuk pemancar dan penerima.Pertimbangan desain lainnya termasuk persyaratan untuk digunakan sebagai lidar pencarian atau pencarian, dan apakah sistem akan beroperasi terus menerus atau hanya digunakan di malam hari.Beberapa desain memanfaatkan laser yang dapat merdu.Opsi -opsi ini dipilih dengan cermat untuk mengejar tujuan pengukuran tertentu.

Komponen analisis data dari sistem LIDAR memanfaatkan berbagai teknik analitik.Lidar Mie, Rayliegh, Raman dan Fluoresensi dirancang untuk menganalisis berbagai jenis pola hamburan balik laser.Pola sebar tergantung pada panjang gelombang.Analisis MIE paling menggambarkan pola pencar ketika partikel yang memantulkan ukuran yang sama dengan panjang gelombang.Analisis Rayleigh lebih akurat untuk partikel yang jauh lebih kecil dari panjang gelombang.

Desain Rayliegh dan Mie memeriksa backscatter elastis, di mana cahaya yang dipantulkan memiliki panjang gelombang yang sama dengan cahaya yang ditransmisikan.Raman Lidar menganalisis hamburan balik inelastik.Ini dihasilkan dari cahaya yang sedikit bergeser dalam panjang gelombang ketika dipantulkan oleh partikel.Jumlah shift dapat mengidentifikasi makeup dan konsentrasi atmosfer dari partikel yang memantulkan.Fluorecence Lidar menggunakan analisis yang sama untuk memeriksa backscatter dari cairan dan padatan.

Ukuran lidar Doppler bergeser dalam frekuensi cahaya hamburan balik untuk menentukan perubahan suhu dan kecepatan atau arah angin.Penyerapan diferensial mentransmisikan dua panjang gelombang cahaya dan mengukur perbedaan penyerapan atmosfer antara dua panjang gelombang.Perbedaan relatif dalam penyerapan dapat identitas konsentrasi aerosol.

Masing -masing dari desain sistem lidar yang berbeda menggunakan konfigurasi unik perangkat keras dan perangkat lunak untuk membuat pengukuran yang tepat dari kuantitas tertentu di bawah batasD Kumpulan keadaan.Sistem serba guna yang lebih umum, seperti detektor kecepatan polisi, menghasilkan hasil yang kurang tepat.Dalam beberapa sistem, metode analitik yang akan digunakan dalam komponen analisis data menentukan desain perangkat keras sistem.Di lain, perangkat keras yang tersedia menentukan desain sistem apa yang dapat digunakan.