Ezagutza Profesionala

Laser lidarraren garapenaren atzera begirakoa eta joeren analisia

2021-03-23
1960ko hamarkadan laserra asmatu zenetik, lidarra eskala handian garatu da. Laserra benetako gidari bihurtu da, lidar merkea eta fidagarria bihurtuz, beste sentsore teknologia batzuk baino lehiakorragoa bihurtuz. Laser radarrak ikusgai dauden eskualdean (ruby laser) hasten dira funtzionatzen, gero infragorri hurbileko eskualdean (Nd: YAG laserra) eta, azkenik, infragorri eskualdean (CO2 laserra). Gaur egun, lidar askok lan egiten dute infragorri hurbileko eskualdean (1,5 um) eta horrek ez du kalterik egiten gizakien begientzat. Lidar printzipioan oinarrituta, gero eta arreta handiagoa eskaini zaie teknologia berri askori, hala nola, PTU eta holografia digitala.
Lidarraren aplikazioa topografian eta mapetan batez ere lurraren eta atzerriko objektuen barrutiak, kokatzea eta marraztea barne hartzen ditu; lidar koherenteak aplikazio garrantzitsuak ditu ingurumeneko aplikazioetan, hala nola haizearen detekzioan eta irekiera sintetikoaren lidarrean; gated irudi alderdi militar, mediko eta segurtasunean erabiltzen da batez ere; eta lidarra ikerketa baskularrean eta begien ikusmenaren zuzenketan aplikatu da. Ghost lidar teorian eta simulazioan teknologia berrien moduan aplikatu da. Teknologia garrantzitsua denez, lidarra pilotu automatikoak eta UAV-k erabiltzen dute. Poliziak abiadura neurtzeko ere erabiltzen du, baita Microsoft-en Kinect sense joko moduko jokoak ere.
Europan, Estatu Batuetan, Sobietar Batasun ohian, Japonian eta Txinan lidar-en garapenean zehar, lidarrek garapen fase ugari igaro ditu. Laser bidezko hasieratik, lidar-a oso erabilia izan da arma militarretan eta armen gidaritzan, batez ere laserren kokapenean (radar bistatikoa). Ikerketa gehiagok egin dute laser bidezko irudi sistema garatzea ekipoen prozesuan bi dimentsiotako atearen kontrolean eta hiru dimentsiotako irudi teknologikoan oinarrituta. Irudien sistemaren garapenak honako hauek hartzen ditu barne: bereizmen zabalagoa eta barrutiko bereizmena, fotoi sentikorreko matrize bakarra, frekuentzia anitzeko edo espektro zabaleko laser igorpena funtzio anitzekin, sartze gaitasun hobea, landareak zeharkatzea, euskarri trinkoak zeharkatzea helburuak ezagutzeko eta beste aplikazio batzuetarako .
Aplikazio zibil eta militar-zibiletan, ingurumeneko lidar teknologia heldu da teledetekzio atmosferikoaren eta ozeanikoaren ikerketan, herrialde askotan, berriz, hiru dimentsiotako kartografia lidarra operazio egoeran sartu da. Laserraren eraginkortasuna gero eta handiagoa, trinkoagoa eta merkeagoa izanik, aplikazio potentzialak eskaintzen ditu automobiletarako eta UAVetarako. Pilotu automatikoaren ibilgailuaren aplikazioa lidarren aplikazio komertzialik erabiliena da eta horrek lidarraren tamaina, pisua eta kostua asko murrizten ditu.
Lidar teknologiak aplikazio ugari ditu medikuntzan, eta horietako bat koherentzia baxuko tomografia optikoa da. Teknologia hau laser islatzaileak oftalmologian aplikazio zabalean du jatorria, begi egituraren hiru dimentsiotako berreraikuntza aztertzeko. Odol hodien hiru dimentsiotako endoskopia gauzatzen du eta Doppler hiru dimentsiotako abiadura neurtzen du. Beste adibide garrantzitsu bat giza begi dioptriaren errefrakzio irudiak dira. Ikerketa.
Lidar sistemaren ikerketan, teknologia eta metodo berri ugari agertu dira, besteak beste, irekiera porotsua eta sintetikoa, noranzko bikoitzeko funtzionamendua, uhin luzera anitzeko edo banda zabaleko emisio laserra, fotoi kopurua eta teknologia kuantiko aurreratua, sistema pasibo eta aktibo konbinatuak, mikrouhin labea eta lidar konbinatuak, besteak beste. Etab. Aldi berean, espero da lidar koherentea erabiliko dela eremu osoko datuak lortzeko metodoa handitzeko. Osagaiei dagokienez, funtzio anitzeko laser iturri eraginkorrak, egoera solido trinkoko laser eskaner trinkoak, habeen kontrol eta moldaketa ez mekanikoak, plano fokaleko matrize sentikorrak eta handiagoak, lidar informazioa eta datu tasa altuak prozesatzeko hardware eraginkorra eta algoritmoak erabiltzen dira lortzeko detekzio zuzena eta koherentea.
Azken 50 urteetan lidar teknologiaren lorpenak hainbat herrialdetan alderatuz gero, emaitzek erakusten dute lidar teknologiak eta horri lotutako aplikazioek oraindik aplikazio aukera zabala dutela.