Ano ang iba't ibang mga disenyo ng sistema ng LIDAR?

Ang isang light detection at ranging (LIDAR) system ay madalas na ginagamit sa mga pag -aaral sa atmospera.Ang ilan sa iba't ibang mga disenyo ng sistema ng LIDAR ay ang MIE at Rayleigh Lidar, Raman at pagkakaiba -iba ng pagsipsip ng takip, doppler at fluorescence lidar, at mga system na ginamit bilang simpleng mga tagahanap ng saklaw o altimeter.Ang mga disenyo ay nag -iiba ayon sa paksa sa ilalim ng pag -aaral, ang katumpakan ng pagsukat na kinakailangan at ang mga kalagayan ng kanilang paglawak.Ang bawat uri ng system ay isang produkto ng pagsusuri ng mga kakayahan ng hardware at software na magagamit at kung paano ito magagamit upang matugunan ang mga layunin ng pagsukat.

Ang isang sistema ng takip ay karaniwang sumusukat sa backscatter ng laser, na kung saan ay makikita ang ilaw ng laser.Maaari itong idinisenyo partikular upang masukat ang direktang laser backscatter, wavelength-shifted backscatter, ang pagkakaiba sa mga rate ng pagsipsip sa pagitan ng dalawang haba ng haba, o pagbabago ng dalas sa backscattered light.Ang isang pangunahing sistema ay binubuo ng isang transmiter, isang tatanggap at isang sangkap ng pagsusuri ng data.Ang mga disenyo ng sistema ng LIDAR ay may alinman sa isang bistatic o isang pagsasaayos ng monostatic.Sa isang monostatic system, ang transmiter at receiver ay matatagpuan nang magkasama, habang sa isang disenyo ng bistatic ang dalawa ay hiwalay.

Ang isa pang pagsasaalang -alang sa disenyo ay ang paggamit ng alinman sa isang pag -aayos ng biaxial o coaxial sensor.Sa isang pag -aayos ng biaxial, ang axis ng transmiter at tagatanggap ay may ibang orientation.Ang backscattered light ay maaaring makita ng tatanggap lamang kapag ang paksa ay lampas sa isang tiyak na distansya.Ang axis ng transmiter at receiver ay pareho sa isang coaxial na pag -aayos.Ang mga system na gumagamit ng isang tuluy-tuloy na laser laser ay karaniwang may isang pagsasaayos ng bistatic.Kung ang saklaw ng paksa ay medyo malapit, ang isang coaxial na pag -aayos ng transmiter at tatanggap ay karaniwang ginustong.Kung ang malapit na target na kakayahan ay hindi isang isyu, ang isang pag-aayos ng biaxial ay maaaring gamitin upang makatulong na maiwasan ang mga komplikasyon mula sa kalapit na backscatter ng laser.Ang iba pang mga pagsasaalang-alang sa disenyo ay kasama ang mga kinakailangan para magamit bilang isang look-up o look-down na takip, at kung ang system ay nasa patuloy na operasyon o gagamitin lamang sa gabi.Ang ilang mga disenyo ay gumagamit ng mga nakakabit na laser.Ang mga pagpipiliang ito ay maingat na pinili upang ituloy ang isang tiyak na layunin ng pagsukat.

Ang sangkap ng pagsusuri ng data ng isang sistema ng LIDAR ay gumagamit ng iba't ibang mga pamamaraan ng analytic.Ang Mie, Rayliegh, Raman at Fluorescence Lidars ay idinisenyo upang pag -aralan ang iba't ibang uri ng mga pattern ng laser backscatter.Ang mga pattern ng pagkakalat ay nakasalalay sa haba ng haba.Ang pagsusuri ng MIE ay pinakamahusay na naglalarawan ng mga pattern ng pagkakalat kapag ang sumasalamin na butil ay tungkol sa parehong laki ng haba ng haba.Ang pagsusuri ng Rayleigh ay mas tumpak para sa mga particle na mas maliit kaysa sa haba ng haba.

Ang mga disenyo ng Rayliegh at Mie ay sinusuri ang nababanat na backscatter, kung saan ang ilaw na ilaw ay pareho ng haba ng haba ng haba ng haba ng ilaw na ipinadala.Sinusuri ni Raman Lidar ang hindi sinasadyang backscatter.Nagreresulta ito mula sa ilaw na inilipat nang bahagya sa haba ng haba kapag naipakita ng isang maliit na butil.Ang halaga ng shift ay maaaring makilala ang pampaganda at atmospheric na konsentrasyon ng mga sumasalamin na mga particle.Ang Fluorecence Lidar ay gumagamit ng isang katulad na pagsusuri upang suriin ang backscatter mula sa mga likido at solido.Ang pagkakaiba -iba ng pagsipsip ay nagpapadala ng dalawang haba ng haba ng haba at sinusukat ang pagkakaiba sa pagsipsip ng atmospera sa pagitan ng dalawang haba ng haba.Ang mga kamag -anak na pagkakaiba sa pagsipsip ay maaaring pagkakakilanlan ng mga konsentrasyon ng aerosol.d hanay ng mga pangyayari.Higit pang mga sistema ng pangkalahatang layunin, tulad ng isang detektor ng bilis ng pulisya, bumalik hindi gaanong tumpak na mga resulta.Sa ilang mga system, ang pamamaraan ng analytic na gagamitin sa sangkap ng pagsusuri ng data ay tumutukoy sa disenyo ng system ng hardware.Sa iba, ang magagamit na hardware ay nagdidikta kung anong mga disenyo ng system ang maaaring magamit.