激光雷達結(jié)合激光光學(xué)和大氣光學(xué),協(xié)調(diào)和整合傳統(tǒng)雷達、光機電一體化和計算機化的尖端技術(shù)。它涉及所有主要的物理領(lǐng)域,是物理學(xué)的尖端應(yīng)用技術(shù)之一。目前,激光雷達家族規(guī)模巨大,并且有許多分類標準。它可以根據(jù)激光標準 功能使用 檢測技術(shù)進行分類。
由于激光雷達的高分辨率和高靈敏度,高度干擾觀測背景,可實現(xiàn)全時觀測,可廣泛用于環(huán)境監(jiān)測、地形圖、高空檢測、軍事應(yīng)用、民用車輛和其他領(lǐng)域。
激光雷達是高度定向的。高相干性、氣象場強烈的單色性和快速發(fā)展。它可用于檢測氣溶膠、機載云、海洋和平流層風(fēng)場、溫室氣體、溫度和濕度變化等,提供準確的實時數(shù)據(jù),為航空飛行提供支持,提供天氣預(yù)報 天氣預(yù)報和大氣模型建?;跀?shù)據(jù),它為全球氣候變化 碳循環(huán)的研究和預(yù)測提供指導(dǎo)。例如,為了檢測可吸入顆粒物質(zhì)和云氣溶膠濃度,可以使用反向散射激光雷達;測量風(fēng)切變、風(fēng)速在海洋風(fēng)場、平流層風(fēng)場,多普勒激光雷達可用于觀測溫室氣體和污染對于氣體的濃度和分布,可以使用差分吸收雷達。
在海洋探測方面,激光雷達的機載 艦載平臺和水下平臺可以探測淺海和大海中的波浪。油污染、石油和天然氣儲量等一般的激光水深測量裝置常用于探測淺海、難以導(dǎo)航的水域、復(fù)雜的島礁。如圖所示,空載海洋激光雷達可實現(xiàn)快速掃描,反饋分析后可獲得詳細的淺海地形。與聲納測量技術(shù)相比,測量效率和測量質(zhì)量得到了很大提高。
利用激光雷達脈沖波的穿透,可以探索森林領(lǐng)域。通過分析脈沖波的回波波形數(shù)據(jù),可以得到森林地形的三維結(jié)構(gòu),可以估算森林高度 冠層結(jié)構(gòu)等重要參數(shù),估算森林生物量,可以找到地下墓冢 建筑等,用于其他林業(yè)研究。 考古研究提供基本數(shù)據(jù)。激光雷達定向強 角分辨率高 短工作波,可精確測量距離、速度、角度等參數(shù),且空間無大氣衰減和散射,激光光量為、重量小、能耗低,在太空部門也在發(fā)展。在過去的十年中,激光雷達已被廣泛應(yīng)用于航天器領(lǐng)域,如星際激光測量儀器 航天器對接和著陸導(dǎo)航、飛機成像。
在軍事領(lǐng)域,激光雷達可用于戰(zhàn)場監(jiān)測、情報收集避障、敵人偵測、武器導(dǎo)航、精確打擊。例如,利用激光雷達的深水探測技術(shù)掃描水下目標,如潛艇、地雷、偵察。激光雷達用于軍事領(lǐng)域,無論是微觀個體定位還是宏觀戰(zhàn)場監(jiān)測。