LiDAR (Light Detection and Ranging) — это технология дистанционного зондирования. Эта система измеряет расстояние до объектов с помощью лазерных импульсов. С ее помощью можно создавать цифровые модели рельефа даже в условиях плохой освещенности или плотной растительности.
Что такое и зачем дронам нужна система LiDAR? Узнайте интересный факт
Сканирует сквозь листву, работает в темноте и создает точные 3D-карты — все это про систему LiDAR. Вот почему ее считают одной из самых мощных технологий в современной картографии.
Unsplash
Сканирование пассивного против активного датчика /
Как работает и зачем нужно LiDAR-сканирование
Сегодня LiDAR активно используют в дронах, беспилотниках, смартфонах и автомобилях, а ее возможности продолжают расширяться.
Как работает LiDAR
Принцип действия LiDAR прост:
- устройство испускает лазерный импульс, фиксирует отраженный сигнал и измеряет время его возвращения;
- зная скорость света, система вычисляет расстояние до объекта;
- повторяя этот процесс миллионы раз, LiDAR формирует облако точек — трехмерную карту местности.
Современные LiDAR-системы включают три ключевых компонента: лазерный сканер, навигационный блок и вычислительный модуль. Сканер испускает лазеры и регистрирует отклики. GNSS и инерциальные датчики отслеживают точное положение и ориентацию устройства.
Затем мощное ПО обрабатывает данные и формирует финальную 3D-модель.
Зачем нужен LiDAR в дронах
LiDAR идеально подходит для съемки небольших территорий, труднодоступных зон и лесных участков. Благодаря высокой точности (до 2,5 см) и быстрому сбору данных, система становится незаменимым инструментом в геодезии, строительстве, горном деле и экологии.
- Например, с помощью LiDAR можно измерять объемы карьеров, оценивать эрозию берегов, картировать древние руины под пологом леса или отслеживать распространение болезней деревьев.
Принцип работы LiDAR /
Как работает LiDAR на беспилотнике /
Преимущества и ограничения
LiDAR работает независимо от освещения — ночью, в тени или при плохой погоде.
Система может «заглянуть» сквозь листву и даже воду, если используется батиметрический лазер. Однако LiDAR не проникает в плотную почву или камень — для этого применяются другие технологии, например, георадар.
- Точность LiDAR зависит от условий съемки, типа оборудования и постобработки.
- Чем выше скорость импульсов и плотность точек, тем детальнее карта.
- Дополнительная калибровка, цветокоррекция и алгоритмы классификации позволяют получить данные, пригодные для анализа и внедрения в ГИС-системы.
Между тем технологию уже используют в смартфонах — например, в iPhone, где LiDAR помогает фокусироваться в темноте. В автопроме LiDAR лежит в основе систем автономного вождения. А в научных проектах — система помогает моделировать среду с точностью до сантиметра.