वास्तव में LIDAR तकनीक क्या है, इसके लिए एक गाइड!

एयरबोर्न लिडार के साथ, सिस्टम या तो एक फिक्स्ड-विंग एयरक्राफ्ट या हेलीकॉप्टर में स्थापित होता है। इन्फ्रारेड लेसर प्रकाश जमीन की ओर उत्सर्जित होता है और गतिमान वायुवाहित LIDAR संवेदक में वापस आ जाता है। हवाई संवेदक दो प्रकार के होते हैं:

1. स्थलाकृतिक - स्थलाकृतिक LIDAR आमतौर पर जमीन का नक्शा बनाने के लिए निकट-अवरक्त लेजर का उपयोग करता है।
2. बाथिमेट्रिक - बाथमीट्रिक लिडार समुद्र तल और नदी तल की ऊंचाई को मापने के लिए पानी में प्रवेश करने वाली हरी रोशनी का उपयोग करता है।

स्थलीय लिडार:



स्थलीय लिडार बहुत सघन और अत्यधिक सटीक बिंदु एकत्र करता है, जो वस्तुओं की सटीक पहचान की अनुमति देता है। इन सघन बिंदु बादलों का उपयोग सुविधाओं के प्रबंधन, राजमार्ग और रेल सर्वेक्षण करने और यहां तक ​​कि बाहरी और आंतरिक स्थानों के लिए 3डी शहर मॉडल बनाने के लिए किया जा सकता है। स्थलीय लिडार के 2 मुख्य प्रकार हैं:

1. मोबाइल - मोबाइल LIDAR एक चलते हुए प्लेटफॉर्म से LIDAR पॉइंट क्लाउड का संग्रह है। मोबाइल LIDAR सिस्टम में चलते वाहन पर कितनी भी संख्या में LIDAR सेंसर लगे हो सकते हैं।
2. स्थैतिक - स्थैतिक LIDAR एक स्थिर स्थान से LIDAR बिंदु बादलों का संग्रह है। स्टैटिक लिडार सिस्टम एक ट्राइपॉड या स्टेशनरी डिवाइस पर लगाया जाता है जो पोर्टेबल, लेजर-आधारित रेंजिंग और इमेजिंग सिस्टम है। ये प्रणालियां इमारतों के अंदर और साथ ही बाहरी हिस्सों में LIDAR पॉइंट क्लाउड एकत्र कर सकती हैं। इस प्रकार के लिडार के सामान्य अनुप्रयोग इंजीनियरिंग, खनन, सर्वेक्षण और पुरातत्व हैं।

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यह कैसे काम करता है?

लिडार का सिद्धांत इलेक्ट्रॉनिक डिस्टेंस मेजरिंग इंस्ट्रूमेंट (EMI) के समान है, जहां एक ट्रांसमीटर से एक लेजर (पल्स या निरंतर तरंग) को निकाल दिया जाता है और परावर्तित ऊर्जा को कैप्चर कर लिया जाता है। इस लेज़र की यात्रा के समय का उपयोग करके ट्रांसमीटर और परावर्तक के बीच की दूरी निर्धारित की जाती है। परावर्तक प्राकृतिक वस्तुएं या प्रिज्म जैसा कृत्रिम परावर्तक हो सकता है।

माप को निम्नलिखित समीकरण से आसानी से समझाया जा सकता है:



दूसरे शब्दों में लिडार सेंसर रडार तकनीक के समान काम करता है, लेकिन रेडियो तरंगों का उपयोग करने के बजाय, यह लेजर लाइट पल्स का उपयोग करता है जो प्रति सेकंड 10,000 बार जितनी तेजी से जाती है। प्रकाश की एक स्पंद उत्सर्जित होती है और इसके उत्सर्जन का सटीक समय रिकॉर्ड किया जाता है। उस नाड़ी के प्रतिबिंब का पता लगाया जाता है और ग्रहण का सटीक समय रिकॉर्ड किया जाता है। प्रकाश की निरंतर गति का उपयोग करके, विलंब को "तिरछी सीमा" दूरी में परिवर्तित किया जा सकता है। और परावर्तक सतह के XYZ निर्देशांक की गणना संदर्भ के रूप में सेंसर की स्थिति और अभिविन्यास का उपयोग करके की जा सकती है।

नीचे सूचीबद्ध एक LIDAR सिस्टम के भाग हैं जो अत्यधिक सटीक, प्रयोग करने योग्य परिणाम उत्पन्न करने के लिए एक साथ काम करते हैं:

1. लेजर - लेसरों को उनके तरंग दैर्ध्य द्वारा वर्गीकृत किया जाता है। 1550nm के तरंग दैर्ध्य वाले लेजर एक सामान्य विकल्प हैं क्योंकि वे आंख से केंद्रित नहीं होते हैं और उच्च शक्ति स्तरों पर 'आंखों के लिए सुरक्षित' होते हैं। इन तरंग दैर्ध्य का उपयोग लंबी दूरी और कम सटीकता के उद्देश्यों के लिए किया जाता है। 1550 एनएम तरंग दैर्ध्य का एक अन्य लाभ यह है कि वे रात में देखने वाले चश्मे के नीचे नहीं दिखते हैं और इसलिए सैन्य अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।
2. लिडार सेंसर - यह विमान के उड़ते ही जमीन को एक तरफ से दूसरी तरफ स्कैन करता है। सेंसर आमतौर पर हरे या निकट-अवरक्त बैंड में होता है।
3. जड़त्वीय मापन इकाइयां - हवाई जहाज की ऊंचाई और स्थान को ट्रैक करता है। ये चर सटीक भू-भाग ऊंचाई मान प्राप्त करने में महत्वपूर्ण हैं।
4. कंप्यूटर - इसका उपयोग डेटा संग्रहण और प्रबंधन प्रणालियों के लिए किया जाता है जो सिस्टम द्वारा किए गए स्कैन द्वारा प्रदान किए गए डेटा को संग्रहीत करता है।
5. स्कैनर और ऑप्टिक्स - जिस गति से छवियों को विकसित किया जा सकता है वह उस गति से प्रभावित होता है जिस पर इसे सिस्टम में स्कैन किया जा सकता है।
6. फोटो डिटेक्टर और रिसीवर इलेक्ट्रॉनिक्स - फोटो डिटेक्टर वह उपकरण है जो सिस्टम में वापस आने वाले सिग्नल को पढ़ता और रिकॉर्ड करता है।
7. उच्च-परिशुद्धता घड़ी - लेजर पल्स के निकलने और स्कैनर पर लौटने के समय को रिकॉर्ड करता है।
8. नेविगेशन और पोजिशनिंग सिस्टम - जीपीएस रिसीवर हवाई जहाज की ऊंचाई और स्थान को ट्रैक करने में मदद करते हैं। ये चर सटीक भू-भाग ऊंचाई मान प्राप्त करने में महत्वपूर्ण हैं।

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मुझे उम्मीद है कि अब तक आपको यह पता चल गया होगा कि LIDAR तकनीक क्या है और इस तकनीक का उपयोग करने का उद्देश्य क्या है। Google का सेल्फ-ड्राइविंग कार व्यवसाय Waymo इस तकनीक का उपयोग स्व-चालित वाहनों में स्कैन करने और सड़क पर बाधाओं का पता लगाने में मदद करने के लिए कर रहा है और इसके साथ ही कुछ उन्नत सॉफ़्टवेयर गणनाएं चलती वाहनों की दिशाओं में परिवर्तन के रूप में परिणाम देती हैं। फिर निष्पादित करता है। और अगर हम उबेर की बात करें, तो लोगों के लिए उनकी सेवाओं को बढ़ाने के लिए उनकी चालक रहित कैब में LIDAR तकनीक का उपयोग किया जा रहा है।

संकेतों को भेजकर, प्रतिबिंब प्राप्त करके और फिर वस्तु की स्थिति जानने के लिए समय के अंतर की गणना करके बाधाओं का पता लगाने की विधि तकनीक की दुनिया में पूरी तरह से नई नहीं है। न ही इस तरीके में लेजर लाइट का इस्तेमाल नया है। यहाँ जो नया है वह इस तकनीक का उपयोग और विकास है ताकि इसे स्व-ड्राइविंग वाहन तंत्र के लिए उपयोग किया जा सके।

अगले ब्लॉग में मैं कुछ क्षेत्रों की सूची दूंगा जहां इस तकनीक का उपयोग किया जा रहा है और उद्देश्य जो लिडार प्रौद्योगिकी का उपयोग करके हासिल किया गया है।