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激光遙感技術在海上領域具有巨大發展潛力
2020-6-2 10:15:01來源:OFweek激光網

        激光遙感,就是利用激光束對被測目標進行遠距離感測。將激光用于回波測距和定向,并通過位置、徑向速度及物體反射特性等信息來識別目標。它體現了特殊的發射、掃描、接受和信號處理技術。激光遙感是繼可見光、紅外和微波遙感技術之后,激光遙感技術以其高精度、主動工作、高分辨率等優點,在三維成像、高精度對地觀測和深空探測等領域得到廣泛的應用。


        美國研究科學家和企業家Sverre Dokken認為激光遙感在海洋領域有很大的潛力。“我們的使命是成為創新型海洋傳感器產品的世界領先者,以增強航運和所有海上活動的安全和保障。”Ladar有限公司(LDR)負責人Dokken說。


        激光雷達(LADAR,laser Detection and Ranging)本質上是一種基于激光的導航設備,它將遠距離目標探測與高精度測量結合起來,為用戶提供了一個完整的2D/3D/4D(3D+time)視角,以實現最佳的海上感知。激光脈沖每秒掃描超過100個讀數的特定區域或目標。它的滲水能力使人們能夠在理想條件下對最遠約1海里、最深10米的表層物體進行非常高分辨率的探測。“物體”可以是任何東西,從人、漂浮的容器、冰山、鯨魚或小船到環境因素,如海浪或污染。


        LADAR系統已被證明具有實時檢測、表征、分類和跟蹤各種表層物體的能力,因此適用于各種各樣的應用。LADAR模塊化設計結合了獨特的技術,如激光二極管、光學攝像機、陀螺儀、可選AIS和/或雷達和聲納饋送,以產生對船只前方海洋表層的全面分析,該系統與許多現有的艦船雷達功能重疊,具有額外的優點,運行速度快,無延遲,同時,它可以根據需要配置為不同的光帶寬。


        激光雷達的性能優于雷達和聲納,因為它能同時探測到表層較小和較大的物體。近距離和遠距離的亞米分辨率以及1000倍于雷達和聲納的方位和仰角分辨率也能探測到非常小的物體。該系統與速度無關,這意味著它可以在高速船和固定平臺上使用。機器學習有助于不斷提高檢測和分類能力。用戶還可以使用虛擬和增強現實(VR/AR)體驗“實時”環境。數據反饋可以選擇性地激活諸如航行危險周圍的安全重新布線、波譜和海流觀測、繪制海洋塑料污染圖、未標記的珊瑚礁、淺灘、移動的沙堤等功能。


        Dokken說:“我們的研究表明,它可以提高安全性,潛在的航行風險降低50%。這意味著,由于事故和碰撞,減少了干船塢的訪問量,降低了成本,延長了船舶的使用壽命。隨著工業向自主操作和電子導航方向發展,激光雷達還可以用大量的態勢數據填補傳感器的空白。LDR也在致力于將該系統與無人機技術相匹配,我們確信,這項技術的推廣將看到我們還不知道的新應用。目前市場上沒有其他激光傳感器解決方案具有我們系統提供的那種性能。無論有什么樣的選擇,范圍都較小,規模更大,適應性也較差。它們的價格也高出三倍或更多。”


    LDR已經在奧斯陸和基爾之間的航線上進行了巡航輪渡“顏色魔法”號的試驗,并證明了其在魚類庫存評估、飛機水深/海底測繪和海軍浮雷探測中的應用。

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