실제로 LIDAR 기술이 무엇인지에 대한 가이드!

LIDAR, 지난 4~5일 동안 우리 모두는 이 기술에 대해 뉴스에서 듣게 되었습니다. IT-Giant라는 두 유명 기업(Google과 빠르게 성장하는 택시 서비스인 Uber)이 이 기술을 놓고 싸우고 있기 때문입니다. 글쎄요, 저는 이 불화에 대해 자세히 설명하지 않을 것입니다. 또는 회사를 변호하는 것과 같은 어떤 회사가 이것을 발명했거나 특허를 냈는지, 이 모든 불화가 어떻게 시작되었는지 등과 같은 사실에 대해서는 다루지 않을 것입니다…

하지만 확실히 이 블로그에서는 LIDAR 기술과 이 기술의 현재 응용 분야에 대한 몇 가지 기본 정보를 제공할 것입니다.

LIDAR 기술이란 무엇입니까?

LIDAR는 Light 감지 및 거리 측정을 의미합니다. 펄스 레이저 형태의 빛을 사용하여 지구까지의 범위(가변 거리)를 측정하는 원격 감지 방법입니다. 이러한 광 펄스는 항공 시스템에 의해 기록된 다른 데이터와 결합되어 대상 물체의 모양과 표면 특성에 대한 정밀한 3차원 정보를 생성합니다.

LIDAR 시스템은 과학자 및 매핑 전문가는 자연 환경과 인공 환경을 모두 정확하고 정밀하며 유연하게 조사합니다. NOAA 과학자들은 LIDAR를 사용하여 보다 정확한 해안선 지도를 생성하고, 지리 정보 시스템에 사용할 디지털 표고 모델을 만들고, 비상 대응 작업을 지원하며, 기타 여러 응용 분야에 사용하고 있습니다.

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LIDAR 유형

공중 LIDAR:

공중 LIDAR를 사용하는 시스템은 다음과 같습니다. 고정익 항공기나 헬리콥터에 설치됩니다. 적외선 레이저 광은 지상을 향해 방출되어 움직이는 공중 LIDAR 센서로 되돌아옵니다. 공중 센서에는 두 가지 유형이 있습니다.

지형 – 지형 LIDAR은 일반적으로 근적외선 레이저를 사용하여 토지를 매핑합니다.

수심 측정 – 수심 측정 LIDAR는 물을 투과하는 녹색광을 사용하여 또한 해저 및 강바닥 고도를 측정합니다.

지상 LIDAR:

지상 LIDAR는 매우 조밀하고 매우 정확한 지점을 수집합니다. 물체 식별. 이러한 조밀한 포인트 클라우드는 시설 관리, 고속도로 및 철도 측량 수행, 외부 및 내부 공간에 대한 3D 도시 모델 생성에도 사용할 수 있습니다. 지상 LIDAR에는 2가지 주요 유형이 있습니다.

모바일 – 모바일 LIDAR는 움직이는 플랫폼의 LIDAR 포인트 클라우드 모음입니다. 모바일 LIDAR 시스템에는 원하는 수의 LIDA가 포함될 수 있습니다. 움직이는 차량에 장착된 R 센서.

정적 – 정적 LIDAR는 정적 위치의 LIDAR 포인트 클라우드 모음입니다. 정적 LIDAR 시스템은 휴대용 레이저 기반 거리 측정 및 이미징 시스템인 삼각대 또는 문구류 장치에 장착됩니다. 이 시스템은 건물 외부는 물론 건물 내부에서도 LIDAR 포인트 클라우드를 수집할 수 있습니다. 이러한 유형의 LIDAR의 일반적인 응용 분야는 엔지니어링, 광업, 측량 및 고고학입니다.

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작동 방식은 무엇인가요?

LIDAR의 원리는 레이저(펄스 또는 연속파)가 송신기에서 발사되어 반사된 에너지를 포착하는 전자 거리 측정기(EMI)와 유사합니다. 이 레이저의 이동 시간을 사용하여 송신기와 반사기 사이의 거리가 결정됩니다. 반사경은 자연 물체일 수도 있고 프리즘과 같은 인공 반사경일 수도 있습니다.

측정은 다음 방정식으로 간단히 설명할 수 있습니다.

즉, LIDAR 센서 레이더 기술과 유사하게 작동하지만 전파를 사용하는 대신 초당 10,000회만큼 빠르게 이동하는 레이저 광 펄스를 사용합니다. 빛의 펄스가 방출되고 방출되는 정확한 시간이 기록됩니다. 해당 펄스의 반사가 감지되고 정확한 수신 시간이 기록됩니다. 일정한 빛의 속도를 사용하면 지연을 "경사 범위" 거리로 변환할 수 있습니다. 그리고 반사 표면의 XYZ 좌표는 센서의 위치와 방향을 참조로 사용하여 계산할 수 있습니다.

아래 목록은 함께 작동하여 매우 정확하고 유용한 결과를 생성하는 LIDAR 시스템의 부품입니다.

레이저 – 레이저는 파장에 따라 분류됩니다. 1550nm 파장의 레이저는 눈으로 초점을 맞추지 않고 훨씬 더 높은 전력 수준에서 '눈에 안전'하기 때문에 일반적인 대안입니다. 이러한 파장은 더 긴 범위와 더 낮은 정확도의 목적으로 사용됩니다. 1550nm 파장의 또 다른 장점은 야간 투시경 아래에는 보이지 않으므로 군사용으로 적합하다는 것입니다.

LIDAR 센서 – 비행기가 날아갈 때 지면을 좌우로 스캔합니다. 센서는 일반적으로 녹색 또는 근적외선 대역에 있습니다.

관성 측정 장치 – 비행기의 고도와 위치를 추적합니다. 이러한 변수는 정확한 지형 고도 값을 얻는 데 중요합니다.

컴퓨터 – 이는 데이터 저장 및 관리 시스템에 사용됩니다. 시스템이 수행한 스캔을 통해 제공되는 데이터를 저장합니다.

스캐너 및 광학 장치 – 이미지를 현상할 수 있는 속도는 시스템으로 스캔할 수 있는 속도에 따라 영향을 받습니다.

사진 감지기 및 수신기 전자 장치 – 사진 감지기는 시스템으로 반환되는 신호를 읽고 기록하는 장치입니다.

고정밀 시계 – 레이저 펄스가 나가서 스캐너로 돌아오는 시간을 기록합니다. .

항법 및 위치 확인 시스템 – GPS 수신기는 비행기의 고도와 위치를 추적하는 데 도움이 됩니다. 이러한 변수는 정확한 지형 고도 값을 얻는 데 중요합니다.

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이제 LIDAR 기술이 무엇인지 이해하셨기를 바랍니다. 이 기술을 사용하는 목적은 무엇입니까? Google의 자율주행차 사업부인 Waymo는 자율주행차에 이 기술을 사용하여 도로 위의 장애물을 스캔하고 감지하도록 돕고 있으며, 이를 통해 일부 고급 소프트웨어 계산을 통해 움직이는 차량의 방향 변화 형태로 결과를 제공합니다. 그런 다음 실행합니다. 그리고 우버(Uber)에 대해 말하자면, LIDAR 기술은 사람들을 위한 서비스를 향상시키기 위해 무인 택시에 사용되고 있습니다.

신호를 보내고 반사를 수신한 후 장애물을 계산하여 장애물을 감지하는 방법입니다. 물체의 위치를 ​​아는 데 걸리는 시간의 차이는 기술 세계에서 완전히 새로운 것은 아닙니다. 이 방법에서 레이저 조명을 사용하는 것은 새로운 것이 아닙니다. 여기서 새로운 점은 자율주행차 메커니즘에 사용하기 위해 이 기술을 사용하고 개발했다는 ​​것입니다.

다음 블로그에서는 이 기술이 사용되는 일부 영역과 목적을 나열하겠습니다. LIDAR 기술을 사용하여 달성됩니다.

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