1. 激光雷達 應用
激光雷達是現(xiàn)在比較熱門的一個行業(yè),,這種技術(shù)的實現(xiàn)難度也比較高,在隧道方面的應用前景也是十分廣闊的,。
2. 激光雷達應用領域
激光雷達屬于物料學科,,雷達發(fā)出的是電磁波,是屬于物理領域,,主要專業(yè)是雷達工程,,電磁波兩類專業(yè),,機械,、電子工程、電磁波專業(yè),、通信專業(yè)也可以從事與雷達相關的工作,。
熟悉雷達系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理,能夠從事雷達維修,、維護,、調(diào)試等方面的工作;會使用常用的測試儀器,,掌握工作相關的技術(shù)標準,;良好的英語能力,能夠讀懂雷達相關專業(yè)英文資料,;有參與大型雷達項目或雷達分系統(tǒng)(雷達發(fā)射機,、頻綜)設計者優(yōu)先考慮;工作積極認真,,思路清晰,,具備良好的人際溝通能力和團隊協(xié)作意識,具備較好的抗壓性,。
3. 海洋雷達前景
因為價格高,。相控陣雷達也可以應用在民用領域,例如氣象,、水利,、航空管制等方面,但相較于常規(guī)雷達,,其價格高昂,,目前尚未得到大規(guī)模應用,但應用案例正在不斷增多,,未來隨著其技術(shù)日益成熟,、成本不斷下降,民用領域需求有望不斷增長,但在較長一段時間內(nèi),,軍事領域仍將是其主要應用市場
4. 海洋激光雷達的應用領域
雷達衛(wèi)星是由雷達測高計,、雷達散射計和合成孔徑雷達組成的。它們和地面上使用的雷達相似,,是通過無線電波測定目標位置和有關參數(shù)的,,因而可不受地域、天氣條件的限制,,能在各種天氣條件下晝夜對地面大范圍地區(qū)長期探測,、監(jiān)視和偵察,獲得時效性強的信息,。
雷達測高計主要用于大地測量和海洋觀測,,可測量衛(wèi)星對海面的平均高度,從而獲得地球基本形狀,、扁率和重力場分布等參數(shù),。雷達散射計是一種用來測量海面或地面散射回波信號功率的雷達,它所測定的散射系數(shù)主要決定于被測表面粗糙度,。因海風影響海面的粗糙度,,故散射計可間接測定風速和估計方向。合成孔徑雷達是利用雷達與目標的相對運動,,把尺寸較小的真實天線孔徑用數(shù)據(jù)處理的方法合一較大的等效天線孔徑的雷達,。它的特點是分辨率很高,能全天候工作,。雷達衛(wèi)星可觀測海底地貌的起伏和發(fā)現(xiàn)潛水艇,。
近日,美國氣象數(shù)據(jù)公司宣布,,該公司計劃發(fā)射數(shù)十顆雷達衛(wèi)星,,為全球各地的天氣預報提供實時的氣象觀測數(shù)據(jù),以提升天氣預測和預報能力,。
眾所周知,,如今大家熟悉的氣象衛(wèi)星都是被動探測的可見光和紅外遙感衛(wèi)星,在光學氣象衛(wèi)星已經(jīng)大顯身手的時代,,為什么還要專門研制雷達衛(wèi)星呢,?
光學遙感有缺陷
目前在世界各國研制的對地遙感衛(wèi)星中,光學遙感衛(wèi)星是主要分支,,且氣象衛(wèi)星全都采用光學遙感技術(shù),,這種衛(wèi)星發(fā)展到今天,最高分辨率可達到0.1米,。
光學衛(wèi)星拍攝的上海陸家嘴
世界各國部署在天上的這些“眼睛”,,讓人們可以從太空對地面一覽無余,。航天遙感具有觀測范圍廣、觀測成本低和觀測數(shù)據(jù)多等優(yōu)勢,,極大地擴展了人類對地球的了解,。但是,光學遙感衛(wèi)星也有很多顯而易見的劣勢,,所有的光學遙感衛(wèi)星都是被動工作方式,,成像嚴重受光線條件影響。
以常見的對地遙感成像衛(wèi)星為例,,無論是云,、霧、霾,、雨,、雪等不良氣象,還是黑夜環(huán)境下,,它都心有余而力不足,。換句話說,光學遙感衛(wèi)星即使性能很先進,,也容易受到大氣尤其是氣象條件的影響,無法做到全天候,、全時段工作,。
面對光學遙感衛(wèi)星的不足,科研人員早有應對之策,。雷達在第二次世界大戰(zhàn)前就已經(jīng)出現(xiàn),,并在二戰(zhàn)中得到了快速發(fā)展。上世紀50年代,,合成孔徑雷達技術(shù)(SAR)被提出并研制成功,。簡單地說,它是主動發(fā)送雷達波來探測目標,,同時通過小孔徑天線的不斷移動,,再疊加處理接收信號的振幅和相位,將這個小孔徑天線虛擬為一個很大孔徑的天線,,從而實現(xiàn)高精度的對地遙感,。
合成孔徑雷達在航空遙感方面得到了應用,不久后就上天成為航天遙感的新秀,。這種雷達衛(wèi)星具有全天候,、全天時的遙感數(shù)據(jù)獲取能力,有效地彌補了光學遙感衛(wèi)星的不足,,并在航天和國防領域得到了廣泛應用,。
雷達衛(wèi)星可全天候工作
雷達衛(wèi)星具有很多光學衛(wèi)星不具備的優(yōu)越能力,,突出表現(xiàn)在無論云、霧,、雨,、雪等天氣,它都能穿透大氣穩(wěn)定成像,,保持全天時和全天候的遙感能力,,而且夜間成像同樣是拿手好戲,這些優(yōu)勢讓它很快成為航天遙感領域的頂梁柱之一,。
雷達衛(wèi)星拍攝的北京南站,,分辨率為0.5米
雷達衛(wèi)星的優(yōu)勢不止于全天候作戰(zhàn),相比光學遙感衛(wèi)星,,雷達衛(wèi)星的雷達波能穿透土壤和植被,,換句話說,就是可以探測地下目標,。雷達遙感在不同的波段下,,對土壤穿透的深度不一樣,通過不同波段的SAR雷達衛(wèi)星遙感,,還可以反演地表土壤特征,。
另外,雷達衛(wèi)星的雷達波波段和光學衛(wèi)星的可見光或紅外相去甚遠,,可以反映不同層面的遙感信息,。同時,雷達圖像可以更好地反映出地面的含水量,、含鹽量,,以及地面物體的外形和紋理特征,結(jié)合光學遙感的數(shù)據(jù),,能更好地描述被遙感探測的目標,。
此外,SAR雷達成像的分辨率取決于合成孔徑大小,,衛(wèi)星成像分辨率和軌道高度無關,,而光學遙感的分辨率和軌道高度成反比,高度越大分辨率越低,。雷達衛(wèi)星還有不同波束的工作模式,,成像更為靈活,提供了更豐富的分辨能力,。
因此,,相比可見光和紅外波段的傳統(tǒng)光學遙感衛(wèi)星,雷達遙感衛(wèi)星具有無可替代的優(yōu)勢,,在航天遙感中發(fā)揮著重要作用,。當然,,雷達遙感衛(wèi)星的工作波段長,X波段SAR衛(wèi)星的分辨率只有0.3米左右,,其他常用波段分辨率更低,,兩種衛(wèi)星結(jié)合使用效果更佳。
雷達遙感衛(wèi)星在氣象領域也開始得到應用,。傳統(tǒng)氣象觀測是光學氣象衛(wèi)星和地面氣象雷達結(jié)合使用,。雖然衛(wèi)星提供了大范圍的光學觀測能力,但分辨率太低且無法探測內(nèi)部情況,;地面氣象雷達的覆蓋面積有限,,但可以穿透云層對各種天氣系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行探測和識別。例如,,美國GPM衛(wèi)星攜帶了雙頻降雨雷達,,能在觀測降雨量的同時,對臺風和暴雨進行可靠監(jiān)測,。
雷達衛(wèi)星前途廣闊
雖然雷達衛(wèi)星已經(jīng)得到廣泛應用,,但它的發(fā)展方興未艾,在未來將得到更加廣泛的發(fā)展和應用,。
雷達衛(wèi)星在技術(shù)上也在不斷進步,,基于雷達波波段極為寬廣的特征,SAR雷達技術(shù)的重要趨勢是充分利用地面物體的電磁特征和雷達波頻率的關系,,利用不同頻率的電磁波對目標進行探測,,以便得到更加豐富的信息,這可以形象地稱為雷達遙感高光譜技術(shù),。
另外,雷達遙感的不同極化方式同樣會帶來不同的遙感影像,,有利于更充分地完成目標探測,。如今,SAR雷達技術(shù)還發(fā)展出干涉技術(shù),,各種不同的干涉方式都可以進一步探測地面目標的高程或速度信息,,解決傳統(tǒng)SAR雷達衛(wèi)星的不足。同時,,SAR雷達技術(shù)的波束成像模式也在進一步發(fā)展,,為用戶提供更豐富的遙感目標信息。
光學遙感衛(wèi)星在向微小衛(wèi)星,、衛(wèi)星編隊和遙感星座方向發(fā)展,,雷達衛(wèi)星同樣如此。為縮短對特定區(qū)域的重訪周期,,也就是提高時間分辨率,,使用多顆雷達衛(wèi)星星座組網(wǎng),,可以顯著提高覆蓋密度和縮短重訪周期。
此外,,多顆衛(wèi)星編隊協(xié)同工作,,也是雷達衛(wèi)星發(fā)展的重要方向。SAR雷達技術(shù)是單顆衛(wèi)星雷達天線虛擬為大天線,,而多顆衛(wèi)星在軌道上組成特定形狀,,構(gòu)成一顆虛擬衛(wèi)星和虛擬大天線,能以更低的成本提供同等功能和性能,,替代大型雷達遙感衛(wèi)星,。
美國氣象數(shù)據(jù)公司的新一代雷達衛(wèi)星,就是雷達衛(wèi)星發(fā)展的代表,。他們計劃在2022年下半年發(fā)射首顆衛(wèi)星,,隨后發(fā)射數(shù)十顆小型雷達衛(wèi)星組成的氣象衛(wèi)星星座。
雷達衛(wèi)星拍攝的美國五角大樓
該公司表示,,雖然地面氣象雷達為各國提供降雨和云層結(jié)構(gòu)的信息,,但覆蓋范圍限制了它的預報能力,天基雷達衛(wèi)星重訪周期較長,,同樣限制了它的作用,,而該公司的小型雷達氣象衛(wèi)星星座,有望提供1小時重防一次的能力,,將為準確預測全世界各地的天氣提供準確和及時的氣象信息,。
5. 船用激光雷達
一、按下PWR鍵,綠燈亮,3分鐘后出現(xiàn)STAND BY,按下TX/STBY鍵,雷達開始工作;再按TX/STBY可停止發(fā)射,設備在預備狀態(tài),。
二,、調(diào)整SEA、RAIN,、GAIN和BRILL鈕,選擇RANGE量程,調(diào)節(jié)TURN鈕至物標清晰出現(xiàn)在熒光屏上;SEA,、RAIN和TURN分別有手動和自動,但是雨雪和海浪不能同時自動。
三,、捕捉物標,按下ACQ MANUAL鍵,移動光標到物標上,按下左鍵,物標被捕捉,。最多可捕捉50個物標。
四,、讀取物標數(shù)據(jù),按下TGT DATA鍵,將光標移動到物標上,按下左鍵,物標數(shù)據(jù)被讀取,。
五、取消物標,按下ACQ/CANCEL鍵,將光標移動到物標上,按下左鍵,物標被取消,。
六,、設置方位線、距離圈,按下EBL和VRM鍵,熒光屏出現(xiàn)方位線,、距離圈,旋轉(zhuǎn)EBL 和VRM鈕,設置方位和距離,。
七,、按下AZI/MODE鍵,進行真北、真運動,、相對運動等選擇,。
八、按下PL鍵改變發(fā)射脈沖寬度,。
九,、按下TRUE/REL、VECT/TIME鍵進行真矢量和相對矢量選擇,。
十,、按下TM/RM鍵,進行真運動和相對運動選擇。
十一,、按下OFF/CENT鍵進行偏心顯示,。
十二、按下MENU鍵有9個子菜單,
1.IR,按下此鍵抑制同頻干擾(如附近有SART信號應關閉此鍵),。
6. 海洋激光雷達的前景
超聲波雷達市場份額在2022年將有所增長,。原因是隨著5G和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,智能化生產(chǎn)和無人駕駛領域的發(fā)展越來越快,,超聲波雷達作為無線探測技術(shù)的重要手段之一,,將被廣泛應用于自動駕駛汽車、機器人,、智能安防,、智能家居等領域。隨著市場的擴大和客戶需求的增長,,超聲波雷達的市場份額將會逐漸增加,。此外,近年來超聲波雷達技術(shù)發(fā)展迅速,,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加成熟,,性能更加穩(wěn)定,價格也更加親民,,這也將有利于市場份額的增長。因此,,相信在2022年,,超聲波雷達市場份額將穩(wěn)步增長,并持續(xù)保持良好發(fā)展態(tài)勢,。
7. 海洋激光雷達的應用有哪些
雷達型傳感器主要有以下幾種:微波雷達傳感器,、毫米波雷達傳感器以及激光雷達傳感器。雷達型傳感器是基于電磁波原理的,,根據(jù)不同的頻段可以分為不同類型,。微波雷達主要用于軍事,、民防、交通運輸?shù)阮I域,,毫米波雷達主要用于醫(yī)療,、安檢、氣象預警等領域,,而激光雷達主要用于自動駕駛,、3D重建等領域。隨著技術(shù)的發(fā)展,,雷達型傳感器在各個領域的應用也越來越廣泛,。例如,微波雷達傳感器可以用于海洋石油勘探,、風云衛(wèi)星監(jiān)測等,,而激光雷達傳感器不僅可以實現(xiàn)精準測距,還可以被用于無人機抗干擾等領域,。因此,,隨著各種傳感器技術(shù)的發(fā)展,雷達型傳感器將發(fā)揮越來越大的作用,。
8. 海洋激光雷達的應用范圍
普通雷達與激光雷達的區(qū)別在于工作原理和應用場景不同,。明確普通雷達和激光雷達在工作原理和應用場景上存在明顯差異。解釋普通雷達是利用電磁波,,通過對回波信號進行判斷,,得到物體的位置、距離,、速度等信息,。而激光雷達則是利用激光束,掃描目標物體,,通過對激光反射回來的信息進行解算,,得到目標物體的位置、距離,、速度等信息,。普通雷達主要應用于氣象、航空,、海洋等領域,,廣泛用于飛機雷達、船用雷達,、地面雷達等,。而激光雷達則主要應用于測繪、自動駕駛等領域,如自動駕駛車輛,、工業(yè)機器人等,。因為激光雷達精度較高,可以在低光條件下進行測量,,更適合于高精度,、長距離測量。
9. 海上激光雷達
雷達是由發(fā)射機,、接收機,、天線(協(xié)波振子),電源及操控顯示系統(tǒng)組成