LIDAR (انگلیسی : Light Detection and Ranging)، در فیزیک (Physics)

انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :

LIDAR (انگلیسی : Light Detection and Ranging) :

LIDAR یک فناوری سنجش از دور است که از نور لیزر برای اندازه گیری فاصله تا اهداف استفاده می کند. LIDAR مشابه رادار است، اما به جای امواج رادیویی از پالس های لیزر استفاده می کند. با اندازه گیری زمان رفت و برگشت هر پالس (Time-of-Flight)، می توان فاصله دقیق را محاسبه کرد. با اسکن کردن پرتو لیزر در یک منطقه، می توان یک نقشه سه بعدی (ابر نقاط - point cloud) از محیط ایجاد کرد. LIDAR در خودروهای خودران، رباتیک، نقشه برداری، و هوافضا کاربرد حیاتی دارد.

یک سیستم LIDAR معمولا شامل اجزای زیر است:

لیزر: منبع نور (معمولا ۹۰۵ نانومتر یا ۱۵۵۰ نانومتر برای ایمنی چشم).

اسکنر (Scanner): آینه های دوار یا MEMS برای هدایت پرتو لیزر در جهات مختلف.

آشکارساز (Detector): یک فوتودیود سریع (APD یا PIN) برای تشخیص نور بازگشتی.

الکترونیک زمان سنج: برای اندازه گیری دقیق زمان پرواز (در حد پیکوثانیه).

دو روش اصلی LIDAR وجود دارد:

TOF LIDAR: اندازه گیری مستقیم زمان پرواز. مناسب برای فواصل بلند.

FMCW LIDAR: مشابه رادار FMCW، با مدولاسیون فرکانس لیزر و تداخل سنجی. دقت بالاتر و مصونیت در برابر نور خورشید، اما پیچیده تر.

LIDAR همچنین می تواند شدت بازتاب را نیز ثبت کند که اطلاعاتی درباره جنس سطح هدف می دهد. برخی سیستم ها قادر به اندازه گیری سرعت با استفاده از اثر داپلر نیز هستند (LIDAR داپلر).

مزایا:

دقت و وضوح فضایی بالا.

قابلیت ایجاد مدل های سه بعدی دقیق.

عملکرد در شب و روز (با فیلتر مناسب).

معایب:

هزینه بالا.

تحت تأثیر باران، مه و گرد و غبار قرار می گیرد (تضعیف سیگنال).

قطعات متحرک (در برخی مدل ها) می توانند مستعد خرابی باشند.

کاربردها: خودروهای خودران (تشخیص موانع و مسیریابی)، رباتیک (مسیریابی و اجتناب از مانع)، نقشه برداری (توپوگرافی)، باستان شناسی (کشف سازه های پنهان)، جنگلداری (تخمین ارتفاع درختان)، و هواشناسی (اندازه گیری ابرها).