다른 LIDAR 시스템 설계는 무엇입니까?

LIDAR (light detection and range) 시스템은 종종 대기 연구에 사용됩니다. 다른 LIDAR 시스템 설계 중 일부는 Mie 및 Rayleigh LIDAR, Raman 및 차등 흡수 LIDAR, 도플러 및 형광 LIDAR 및 간단한 거리 측정기 또는 고도계로 사용되는 시스템입니다. 디자인은 연구 대상, 필요한 측정의 정확성 및 배치 환경에 따라 다릅니다. 각 시스템 유형은 사용 가능한 하드웨어 및 소프트웨어의 기능과 측정 목표를 달성하는 데 사용되는 방법을 평가 한 제품입니다.

LIDAR 시스템은 일반적으로 레이저 후방 산란을 측정하는데, 이는 레이저 광을 반사합니다. 직접 레이저 백스 캐터, 파장 편이 백스 캐터, 두 파장 간의 흡수율 차이 또는 백스 캐터링 된 광의 주파수 변화를 측정하도록 특별히 설계 될 수 있습니다. 기본 시스템은 송신기, 수신기 및 데이터 분석 구성 요소로 구성됩니다. LIDAR 시스템 설계에는 바이 스태틱 또는 모노 스태틱 구성이 있습니다. 단 정적 시스템에서는 송신기와 수신기가 함께 위치하고 있으며, 정적 설계에서는 두 개가 분리되어 있습니다.

다른 설계 고려 사항은 이축 또는 동축 센서 배열을 사용하는 것이다. 이축 배열에서, 송신기와 수신기의 축은 다른 방향을 갖는다. 피사체가 일정 거리를 벗어난 경우에만 수신기에서 후방 산란광을 감지 할 수 있습니다. 송신기와 수신기의 축은 동축 배열에서 동일합니다.

펄스 레이저를 사용하는 LIDAR 시스템은 일반적으로 단일 정적 구성을 갖지만 이축 또는 동축 센서 배열을 가질 수 있습니다. 연속파 레이저를 사용하는 시스템은 일반적으로 바이 스태틱 구성입니다. 대상의 범위가 비교적 가까운 경우, 송신기와 수신기의 동축 배열이 일반적으로 바람직하다. 근거리 목표 능력에 문제가 없다면, 근처 레이저 후방 산란으로 인한 합병증을 피하기 위해 이축 배열이 채택 될 수 있습니다.

다른 LIDAR 시스템 설계는 또한 다른 레이저 파장과 송신기 및 수신기에 대한 다양한 대역폭 조합을 사용합니다. 다른 설계 고려 사항에는 룩업 또는 룩 다운 LIDAR로 사용하기위한 요구 사항과 시스템이 지속적으로 작동하는지 야간에만 사용되는지가 포함됩니다. 일부 디자인은 가변 레이저를 사용합니다. 이러한 옵션은 특정 측정 목표를 추구하기 위해 신중하게 선택됩니다.

LIDAR 시스템의 데이터 분석 구성 요소는 다양한 분석 기법을 사용합니다. Mie, Rayliegh, Raman 및 형광 LIDARS는 다양한 유형의 레이저 백스 캐터 패턴을 분석하도록 설계되었습니다. 산란 패턴은 파장에 따라 다릅니다. Mie 분석은 반사 입자가 파장과 거의 같은 크기 일 때 산란 패턴을 가장 잘 설명합니다. 레일리 분석은 파장보다 훨씬 작은 입자에 대해 더 정확합니다.

Rayliegh와 Mie 디자인은 반사 된 빛이 투과 된 빛과 동일한 파장을 갖는 탄성 후방 산란을 검사합니다. 라만 LIDAR은 비탄성 백스 캐터를 분석합니다. 이것은 입자에 의해 반사 될 때 빛의 파장이 약간 이동하는 결과입니다. 이동량은 반사 입자의 구성 및 대기 농도를 식별 할 수있다. Fluorecence LIDAR는 유사한 분석을 사용하여 액체 및 고체로부터의 후방 산란을 검사합니다.

도플러 LIDAR는 후방 산란 된 빛의 주파수 변화를 측정하여 온도와 풍속 또는 방향의 변화를 결정합니다. 차등 흡수는 두 파장의 빛을 투과시키고 두 파장 사이의 대기 흡수 차이를 측정합니다. 흡수의 상대적인 차이는 에어로졸 농도를 식별 할 수 있습니다.

각기 다른 LIDAR 시스템 설계는 고유 한 하드웨어 및 소프트웨어 구성을 사용하여 제한된 상황에서 특정 수량을 정확하게 측정합니다. 경찰 속도 감지기와 같은보다 범용적인 시스템은 덜 정확한 결과를 반환합니다. 일부 시스템에서, 데이터 분석 구성 요소에 사용되는 분석 방법은 시스템 하드웨어 설계를 결정합니다. 다른 시스템에서는 사용 가능한 하드웨어에 따라 시스템 설계를 채택 할 수 있습니다.