Quali sono i diversi progetti del sistema lidar?

Un sistema di rilevamento della luce e range (LIDAR) viene spesso utilizzato negli studi atmosferici.Alcuni dei diversi design del sistema lidar sono Mie e Rayleigh Lidar, Raman e assorbimento differenziale LIDAR, Doppler e Lidar di fluorescenza e sistemi utilizzati come semplici cercatori di gamma o altimetri.I progetti variano in base all'argomento in studio, alla precisione della misurazione richiesta e alle circostanze della loro distribuzione.Ogni tipo di sistema è un prodotto per valutare le capacità dell'hardware e del software disponibili e come può essere utilizzato per raggiungere gli obiettivi di misurazione.

Un sistema lidar di solito misura il backscatter laser, che si riflette la luce laser.Può essere progettato specificamente per misurare il backscatter laser diretto, il backscatter spostato per la lunghezza d'onda, la differenza nei tassi di assorbimento tra due lunghezze d'onda o la variazione di frequenza nella luce backscatter.Un sistema di base è costituito da un trasmettitore, un ricevitore e un componente di analisi dei dati.I progetti del sistema Lidar hanno una configurazione bistatica o monostatica.In un sistema monostatico, il trasmettitore e il ricevitore si trovano insieme, mentre in un design bistatico i due sono separati.

Un'altra considerazione progettuale è quella di impiegare una disposizione del sensore biassiale o coassiale.In una disposizione biassiale, l'asse del trasmettitore e del ricevitore ha un orientamento diverso.La luce retrodiffusa può essere rilevata dal ricevitore solo quando il soggetto è oltre una certa distanza.L'asse del trasmettitore e del ricevitore sono uguali in una disposizione coassiale. I sistemi lidar

che utilizzano i laser pulsati di solito hanno una configurazione monostatica, ma potrebbero avere una disposizione biassiale o del sensore coassiale.I sistemi che utilizzano un laser ad onda continua di solito hanno una configurazione bistatica.Se l'intervallo del soggetto è relativamente vicino, è generalmente preferita una disposizione coassiale di trasmettitore e ricevitore.Se la capacità quasi bersaglio non è un problema, potrebbe essere adottato un accordo biassiale per aiutare a evitare complicazioni dal backscatter laser nelle vicinanze.

Diversi progetti di sistema lidar impiegano anche diverse lunghezze d'onda laser e varie combinazioni di larghezza di banda per i trasmettitori e i ricevitori.Altre considerazioni di progettazione includono i requisiti per l'uso come lidar di ricerca o look-down e se il sistema sarà in funzionamento continuo o utilizzato solo di notte.Alcuni design utilizzano laser sintonizzabili.Queste opzioni sono scelte con cura per perseguire un obiettivo di misurazione specifico.

Il componente di analisi dei dati di un sistema LIDAR utilizza varie tecniche analitiche.I lidari di Mie, Rayliegh, Raman e fluorescenza sono progettati per analizzare diversi tipi di modelli di backscatter laser.I modelli di dispersione dipendono dalla lunghezza d'onda.L'analisi MIE descrive meglio i modelli di dispersione quando la particella riflettente ha circa le stesse dimensioni della lunghezza d'onda.L'analisi Rayleigh è più accurata per le particelle molto più piccole della lunghezza d'onda.

Rayliegh e Mie Designs esaminano il backscatter elastico, in cui la luce riflessa è della stessa lunghezza d'onda della luce trasmessa.Raman Lidar analizza il backscatter anelastico.Ciò deriva dalla luce che viene leggermente spostata di lunghezza d'onda se riflessa da una particella.La quantità di spostamento può identificare il trucco e la concentrazione atmosferica delle particelle riflettenti.Florecence Lidar utilizza un'analisi simile per esaminare il backscatter da liquidi e solidi.

Doppler Misure LIDAR SPIDI NELLA FREQUENZA DELLA LUCE BACK -ST che determinare i cambiamenti di temperatura e velocità del vento.L'assorbimento differenziale trasmette due lunghezze d'onda della luce e misura la differenza nell'assorbimento atmosferico tra le due lunghezze d'onda.Le differenze relative nell'assorbimento possono identificare le concentrazioni di aerosol.

Ciascuno dei diversi progetti del sistema lidar utilizza una configurazione unica di hardware e software per effettuare una misurazione precisa di una quantità specifica in un limited Set di circostanze.Sistemi più per uso generale, come un rilevatore di velocità della polizia, restituiscono risultati meno precisi.In alcuni sistemi, il metodo analitico da utilizzare nel componente di analisi dei dati determina la progettazione hardware del sistema.In altri, l'hardware disponibile impone quali progetti di sistema possono essere impiegati.