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雷达测距仪

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雷达测距仪相关的资讯

  • 记国家光电测距仪检测中心
    成立于1988年的国家光电测距仪检测中心(中测国检(北京)测绘仪器检测中心)是目前我国测绘行业惟一获得国家质量监督检验检疫总局专项计量授权的国家级测绘仪器检定机构和新仪器定型鉴定机构,是国家认证认可监督管理委员会直属监督管理的国家级测绘仪器检测中心。其主要业务方向和研究领域包括:   计量检定——以计量法、测绘法为依据,在全国范围内依法开展测距仪、全站仪、经纬仪、GPS接收机、水准仪等测绘仪器的计量检定 受国家质量监督检验检疫总局委托,依法开展国内外测绘仪器新产品的定型鉴定,依法严把进口和国产测绘仪器新产品的质量关   科学研究——以科技创新为主导,建立具有国际先进水平的计量标准装置 利用技术优势,致力于国家测绘计量标准体系建设和完善,引领行业发展和技术进步   技术服务——为国内计量行业提供计量标准建设、软硬件研制等技术支持 为国家重大工程的仪器选型和质量控制提供技术方案和支持。   为保证国家量值统一和测绘成果的准确可靠,检测中心依法面向行业和社会开展测绘仪器计量检定,进行量值传递工作,并为广大客户提供测绘仪器检校、维修、测试及技术咨询等服务。从成立之初至今,累计完成各种种类、型号测绘仪器检测量达5万余台,为保证测绘仪器(尤其是大地测量仪器)质量及国家测绘成果的量值统一作出了重要贡献。   作为国家质量监督检疫检验总局授权的技术机构,检测中心承担着国外进口和国内测绘仪器新产品的定型鉴定工作,自2002年以来共完成国内外各种测绘仪器新产品定型鉴定100多个系列和型号。这项代表技术水平与综合实力最高水准的工作,得到政府部门的大力支持和信任,为国内外测绘仪器新产品的市场准入起到了决定性作用。   经过20多年的不懈努力,检测中心不仅注重硬件设施的投入与建设,而且培养了一支专业技术能力强、综合素质高的检测队伍和具有创新意识的科研队伍,在为社会提供优质计量检定服务的同时,在测绘计量技术研究、计量标准建设和计量标准器具研制及应用等方面一直处于国内领先,部分项目达到国际先进水平,为保证国家测绘成果质量和全国测绘量值统一作出了贡献。
  • 全球最大流动卫星激光测距仪在武汉研制成功
    记者从位于武汉的中国地震局地震研究所获悉,全球最大流动卫星激光测距仪近日研制成功。   该仪器长10米、宽2.5米、高3.9米,其望远镜口径达到1米,居世界同类仪器之首,采用半挂车运载,具有白天观测能力。   项目负责人、中国地震局地震研究所研究员郭唐永介绍,该测距仪的研制为国家重大科学工程“中国大陆构造环境监测网络”支持的项目,它可用于观测3.6万公里远的地球同步卫星,测距精度达毫米级。去年底曾在湖北咸宁进行首次流动观测(如图),并成功观测到地球同步卫星。   其观测原理为:仪器通过对卫星发射激光,并根据激光反射回来的时间,来测算卫星运行的高度和轨迹。
  • 激光雷达 lidar
    激光雷达介绍   激光雷达   LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。   用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。 激光雷达的历史   自从1839年由Daguerre和Niepce拍摄第一张像片以来,利用像片制作像片平面图(X、Y)技术一直沿用至今。到了1901年荷兰人Fourcade发明了摄影测量的立体观测技术,使得从二维像片可以获取地面三维数据(X、Y、Z)成为可能。一百年以来,立体摄影测量仍然是获取地面三维数据最精确和最可靠的技术,是国家基本比例尺地形图测绘的重要技术。   随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用,数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来,并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化,如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长,以致于不适应当前信息社会的需要,也不能满足&ldquo 数字地球&rdquo 对测绘的要求。   LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展,源自1970年,美国航天局(NASA)的研发。因全球定位系统(Global PositioningSystem、GPS)及惯性导航系统(InertialInertiNavigation System、INS)的发展,使精确的即时定位及姿态付诸实现。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合,形成空载激光扫描仪(Ackermann-19)。之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,目前已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Baltsavias-1999)。研发空载激光扫瞄仪的原始目的是观测多重反射(multiple echoes)的观测值,测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及精确的观测成果用空载激光扫瞄仪为主要的DTM生产工具。   激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。   快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。   由于飞行作业是激光雷达航测成图的第一道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定&ldquo 规范&rdquo 的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为最小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。 LiDAR的基本原理   LIDAR是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统,这两种系统的共同特点都是利用激光进行探测和测量,这也正是LIDAR一词的英文原译,即:LIght Detection And Ranging - LIDAR。   激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素,还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。   LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可以准确地计算出每一个地面光斑的座标X,Y,Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例而言,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。一般而言,LIDAR系统的地面光斑间距在2-4m不等。 激光雷达的妙用   激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。   直升机障碍物规避激光雷达   目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。   直升机在进行低空巡逻飞行时,极易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。   美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。   德国戴姆勒.奔驰宇航公司研制成功的Hel??las障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度× 32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。   法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测标杆和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。   化学战剂探测激光雷达   传统的化学战剂探测装置由士兵肩负,一边探测一边前进,探测速度慢,且士兵容易中毒。   俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统,可以实时地远距离探测化学毒剂攻击,确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数,并可通过无线电通道或有线线路向部队自动控制系统发出报警信号,比传统探测前进了一大步。   德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加先进,它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器,利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂,既安全又准确。   机载海洋激光雷达   传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。   迄今,机载海洋激光雷达已发展了三代产品。20世纪90年代研制成功的第三代系统以第二代系统为基础,增加了GPS定位和定高功能,系统与自动导航仪接口,实现了航线和高度的自动控制。   成像激光雷达可水下探物   美国诺斯罗普公司为美国国防高级研究计划局研制的ALARMS机载水雷探测系统,具有自动、实时检测功能和三维定位能力,定位分辨率高,可以24小时工作,采用卵形扫描方式探测水下可疑目标。 美国卡曼航天公司研制成功的机载水下成像激光雷达,最大特点是可对水下目标成像。由于成像激光雷达的每个激光脉冲覆盖面积大,因此其搜索效率远远高于非成像激光雷达。另外,成像激光雷达可以显示水下目标的形状等特征,更加便于识别目标,这已是成像激光雷达的一大优势。 History and Vision History Velodyne's expertise with laser distance measurement started by participating in the 2005 Grand Challenge sponsored by the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).A race for autonomous vehicles across the Mojave desert, DARPA's goal was to stimulate autonomous vehicle technology development for both military and commercial applications. Velodyne founders Dave and Bruce Hall entered the competition as Team DAD (Digital Audio Drive), traveling 6.2 miles in the first event and 25 miles in the second. The team developed technology for visualizing the environment, first using a dual video camera approach and later developing the laser-based system that laid the foundation for Velodyne's current products. The first Velodyne LIDAR scanner was about 30 inches in diameter and weighed close to 100 lbs. Choosing to commercialize the LIDAR scanner instead of competing in subsequent challenge events, Velodyne was able to dramatically reduce the sensor's size and weight while also improving performance. Velodyne's HDL-64E sensor was the primary means of terrain map construction and obstacle detection for all the top DARPA Urban Challenge teams. Vision Velodyne's ultimate vision for its LIDAR technology is simple: to save lives. We see the day where this sensor technology is deployed on every vehicle in the world. While traditional LIDAR sensors have relied on fixed electronics and rotating mirrors to deliver a 3-D terrain map, the rotation of an entire array of multiple fixed lasers has proven to be a quantum leap forward in sensing technology. This accomplishment has been termed a "disruptive event" by car safety research groups, who see the technology as a reason to rethink all that we know about vehicle sensors and the safety systems they enable. Until the day when we help eliminate automobile-relatedcasualties, Velodyne plans to market its unique LIDAR technology wherever sophisticated 3-D environment understanding is required: robotics, map capture, surveying, autonomous navigation, automotive safety ystems, and industrial applications. 激光雷达介绍   激光雷达   LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。   用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。 激光雷达的历史   自从1839年由Daguerre和Niepce拍摄第一张像片以来,利用像片制作像片平面图(X、Y)技术一直沿用至今。到了1901年荷兰人Fourcade发明了摄影测量的立体观测技术,使得从二维像片可以获取地面三维数据(X、Y、Z)成为可能。一百年以来,立体摄影测量仍然是获取地面三维数据最精确和最可靠的技术,是国家基本比例尺地形图测绘的重要技术。   随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用,数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来,并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化,如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长,以致于不适应当前信息社会的需要,也不能满足&ldquo 数字地球&rdquo 对测绘的要求。   LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展,源自1970年,美国航天局(NASA)的研发。因全球定位系统(Global PositioningSystem、GPS)及惯性导航系统(InertialInertiNavigation System、INS)的发展,使精确的即时定位及姿态付诸实现。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合,形成空载激光扫描仪(Ackermann-19)。之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,目前已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Baltsavias-1999)。研发空载激光扫瞄仪的原始目的是观测多重反射(multiple echoes)的观测值,测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及精确的观测成果用空载激光扫瞄仪为主要的DTM生产工具。   激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。   快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。   由于飞行作业是激光雷达航测成图的第一道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定&ldquo 规范&rdquo 的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为最小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。 LiDAR的基本原理   LIDAR是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统,这两种系统的共同特点都是利用激光进行探测和测量,这也正是LIDAR一词的英文原译,即:LIght Detection And Ranging - LIDAR。   激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素,还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。   LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可以准确地计算出每一个地面光斑的座标X,Y,Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例而言,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。一般而言,LIDAR系统的地面光斑间距在2-4m不等。 激光雷达的妙用   激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。   直升机障碍物规避激光雷达   目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。   直升机在进行低空巡逻飞行时,极易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。   美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。   德国戴姆勒.奔驰宇航公司研制成功的Hel??las障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度× 32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。   法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测标杆和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。   化学战剂探测激光雷达   传统的化学战剂探测装置由士兵肩负,一边探测一边前进,探测速度慢,且士兵容易中毒。   俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统,可以实时地远距离探测化学毒剂攻击,确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数,并可通过无线电通道或有线线路向部队自动控制系统发出报警信号,比传统探测前进了一大步。   德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加先进,它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器,利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂,既安全又准确。   机载海洋激光雷达   传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。   迄今,机载海洋激光雷达已发展了三代
  • 激光雷达:技术概述-漫反射目标在测试和校准高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中的作用
    作者:Pro-Lite Technology Ltd 产品经理 Russell Bailey 和 Labsphere Inc 首席技术专家兼产品营销经理 Greg McKee图1 激光雷达激光雷达是一项成熟的技术,越来越多地部署在消费产品和无人驾驶车辆中。LIDAR 是 Light Detection And Ranging 的首字母缩写词。激光雷达系统已经使用了 50 多年,但直到最近,此类系统的成本仍使它们无法在大众市场中广泛应用。尽管雷达在自动驾驶汽车技术(例如自适应巡航控制系统)中被广泛应用,但LIDAR被认为是驾驶员辅助汽车的首选传感器,因为它可以精确地映射位置和距离,从而检测小物体和3D成像。它使用带有飞行时间感应的脉冲激光和固态光来测量距离。激光雷达系统的表征要求在宽反射率动态范围内补偿传感器对脉冲激光或固态光水平的响应。为此,需要使用已知和稳定反射率的大面积反射率漫反射目标板。Labsphere(蓝菲光学)的Permaflect漫反射涂层目标板,范围从5%到94%的反射率,使汽车制造商 OEM 及其供应商能够在广泛的环境条件下表征和校准其 LIDAR 系统。图2 Labsphere(蓝菲光学)的Permaflect漫反射涂层目标板激光雷达技术激光雷达最基本的形式是激光测距仪,自20世纪80年代以来已广泛应用于军事应用。激光测距仪由一个脉冲激光器(发射器)和一个光电探测器(接收器)组成。测距仪的设计可精确测量距离(所谓的“测距”),主要测量激光脉冲被反射和接收到探测器所花费的时间(这被称为“飞行时间”测量)。测距仪对准目标物并发射激光脉冲。激光击中目标,被散射,并且一部分反射光由探测器测量。由于光速非常精确,因此可以非常精确地测量测距仪和目标物之间的距离。更先进的激光雷达系统使用相同的原理,但使用光学和移动或多个探测器在二维中映射目标。这些系统通常每秒脉冲数千次,每秒可以探测到数千个点。分析该点云的数据可以创建目标区域的准确映射。激光雷达的工作方式类似于雷达和声纳,它们分别使用无线电波和声波。来自雷达和声纳的数据可用于以类似方式映射周围环境,但激光雷达系统使用的是较短波长的红外辐射,而不是较短波长的无线电波。由于使用的波长较短,激光雷达测量比雷达更准确。部署在自动驾驶汽车上的激光雷达系统通常使用扫描激光束和闪光技术来测量空间中相对于传感器的 3D 点。这些激光雷达系统通常每秒发射数千个激光脉冲,以便车辆可以对行人和其他车辆等障碍物做出反应。激光雷达允许自动驾驶汽车以高精度、高分辨率和长检测距离传送和接收物体和周围环境的反射光。目前正在开发更先进的 AI(人工智能)系统,用来预测车辆和行人路径,并做出相应反应。当您将 LIDAR 数据与定位信息(使用 GPS 或类似信息)相结合时,您就可以全面映射车辆周围环境。激光雷达的性能在很大程度上取决于所使用的激光功率和波长。出于安全原因,可使用的激光功率有一个上限。在没有更高的激光功率的情况下,你可以使用更高灵敏度的探测器,或者使用波长延伸到更远的红外(IR)的激光。由于现有激光器的技术成熟,通常使用的波长为850nm、905nm或1550nm。1550nm激光比其他选择更安全,因为超过1400nm的红外辐射不会再通过眼睛的角膜,所以不会聚焦在视网膜上,但因水对1550nm的光吸收较强,1550nm要求更多的功率来补偿。消费电子产品和自动驾驶汽车中的激光雷达激光雷达作为关键性技能与摄像头系统和其他传感器一起在自动化中应用。激光雷达系统已经在专业测绘和相关应用中商用多年。然而,直到最近几年,激光雷达才变得越来越普遍,这主要是由于自动驾驶汽车应用(无人驾驶汽车)需要更小、更便宜的设备。自上世纪90年代初以来,激光雷达已作为自适应巡航控制的基础应用于半自动驾驶汽车,而激光雷达首次应用于自动驾驶汽车是在2005年。在消费电子领域,最新一代的 Apple iPad Pro(以及现在的 iPhone 12 Pro)已将 LIDAR 传感器集成到其摄像头阵列中,专门用于成像和增强现实 (AR) 应用。LIDAR 传感器可使 iPad 正确解析真实物体相对于由相机阵列成像的 AR 物体的位置。AR 还处于起步阶段,因此 LIDAR 在智能手机和其他消费设备上的应用还有待观察,但人们对为专业应用开发的 AR 产生了极大的兴趣,其中 LIDAR 可以成为非常有用的增强功能。专业 AR 的应用多种多样,从帮助仓库工人找到最快、最安全的路径到所需零件,到辅助工程师了解复杂维修的过程。这些应用中的激光雷达可精确定位和对齐,这对于任何需要高精度的应用都很重要。漫反射目标板在激光雷达系统测试与标定中的作用多年来,Pro-Lite 和Labsphere(蓝菲光学)多年来使用漫反射板一直在支持开发 LIDAR 系统开发。Labsphere(蓝菲光学) 更紧凑的 Spectralon® 漫反射目标板通常被军方用于测试激光测距仪。精确校准的光谱反射率与近朗伯(漫反射)反射率相结合,意味着对于这些应用,您有一个准确性、重复性的漫反射目标板可在实验室或现场测试您的系统。用于更大规模测绘或自动驾驶汽车应用的激光雷达系统需要更大的目标区域。由于大多数自然物体都会漫反射光线,因此 Labsphere (蓝菲光学)的漫反射材料是用户的自然选择,可以提供质量保证、现场测试和比较。Labsphere(蓝菲光学) 开发了 Permaflect 目标板,以满足对大面积、耐用和光学稳定目标板材料的需求。大的漫反射目标板尺寸(标准尺寸高达 1.2m x 2.4m)与校准的光谱反射率数据相结合,可以精确测量 LIDAR 范围。在 100m、200m、300m 等长距离测试距离内,则需要更大的目标板来反映目标上具有代表性的点数。Permaflect 是一种喷涂漫反射涂层,可以将其应用于大面积或 3D 形状,从而可以模拟真实世界的物体。现实世界中很少有物体像目标面板一样平坦,因此 Permaflect 涂层物体可以实现可重复的近朗伯反射率水平,例如,可以应用于人体模型以模拟行人。图3 Labsphere(蓝菲光学) Permaflect 喷涂人体模型LIDAR 漫反射目标板通常部署在室外,因此随着时间的推移,当漫反射目标板的表面暴露在大气中时,可以预期校准的反射率值会出现一些漂移。Labsphere (蓝菲光学)的漫反射材料易于清洁。为了考察是否有反射率的下降,可以使用校准的反射率计(“反射率计”),它可原位测量漫反射目标板反射率并将红外反射率的任何变化考虑到内。漫反射目标板反射率的变化将直接影响测量范围。下图显示了不同漫反射目标板反射率水平范围内反射率变化对测量范围的影响。反射率的微小变化会对较低反射率目标板的测量范围产生很大影响。例如,如果目标板的反射率从5%降低到 4%,则原先 300 m的测量范围将下降到30 m。实时了解情况发生的方法是测量目标板的反射率,然后根据此调整修正您的计算。图4 Labsphere (蓝菲光学)漫反射板反射率测试仪(反射率计)图5 在300nm波长下对物体反射率进行距离测量的模拟灵敏度Labsphere(蓝菲光学) 的激光雷达反射仪套件就是为满足这一要求而开发的。这款手持式反射计测量测量在三个波长(使用可互换的 850nm、905nm 或 1550nm LED)中的8°/半球反射率。观看Labsphere 视频库中的短视频。这可用于验证 Permaflect 目标板或测试 LIDAR 系统的任何其他对象的反射率。图6 Labsphere 开发了 Permaflect 漫反射目标板,以满足对大面积、耐用和光学稳定漫反射目标板材料的需求。
  • 6365万!湖北自然灾害应急能力提升工程基层防灾能力提升项目地震地质灾害救援类仪器采购(雷达生命探测仪等)
    一、项目基本情况1、项目编号:8a8481129053e8a801905cf8340a14412、采购计划备案号:3、项目名称:湖北自然灾害应急能力提升工程基层防灾能力提升项目地震地质灾害救援类仪器采购(雷达生命探测仪等)4、采购方式:公开招标5、预算金额:06365.44(万元)6、最高限价:6365.44(万元)7、采购需求:采购地震搜索机器人5(台/套);破拆机器人7(台/套);雷达生命探测仪30(台/套);音视频生命探测仪26(台/套;三维激光扫描仪5(台/套);激光测距仪156(台/套);漏电检测仪406(台/套);边坡雷达2(台/套);滚石雷达2(台/套);地质雷达1(台/套);全站仪5(台/套);流动测震仪61(台/套)。详细采购需求见本招标文件第三章内容。8、合同履行期限:自合同签订之日起90个日历日内完成交付验收,具体分批次供货计划签订合同时约定。9、本项目(是/否)接受联合体投标:否10、是否可采购进口产品:011、本项目(是/否)接受合同分包:否12、本项目(是/否)专门面向中小微企业:否13、符合条件的小微企业价格扣除优惠为:10%二、获取招标文件1、时间:2024年07月08日至2024年07月12日,每天上午08:30至12:00,下午14:00至16:30(北京时间,法定节假日除外)2、地点:线上获取3、方式:方式:1)供应商请在湖北省成套招标股份有限公司网站(https://hubeibidding.com/)本项目公告最下方“相关下载”版块内点击下载按钮登录并提交相关信息,通过后即可下载文件;2)未注册账号的投标人/供应商,手机验证登录成功后即免费注册为会员。首次填写的单位等相关信息将与账号绑定,投标人/供应商应诚信、客观、真实和准确地填写相关信息,不能弄虚作假或假冒他人名义。文件获取的具体操作流程可在湖北省成套招标股份有限公司门户网站首页右侧下载中心下载《线上获取标书操作指引》查看;3)线上获取标书应填写、上传的材料包括:①法定代表人授权书加盖公章扫描件;②被授权人身份证正反面照片(被授权人应与登录账号的联系人为同一人)。4、售价:0(元)三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系1、采购人信息名 称:湖北省应急管理厅湖北省应急管理厅地 址:武汉市武昌区武珞路360号联系方式:027-873630512、采购代理机构信息名 称:湖北省成套招标股份有限公司地 址:武汉市武昌区东湖西路特2号平安财富中心B座7-10楼(东湖大厦正对面)联系方式:18502713922/15971430746/3357441256@qq.com3、项目联系方式项目联系人:程浩 徐淦 胡小康电 话:18502713922/15971430746/3357441256@qq.com
  • 452万!河北省特种设备监督检验研究院邯郸分院计划采购激光测距仪等仪器设备
    项目概况仪器设备采购招标项目的潜在投标人应在在河北省公共资源交易信息平台(http://www.hebpr.cn//)自主网上报名,下载招标文件及相关资料,并及时查看有无澄清和修改。获取招标文件,并于2022年05月16日09点00分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:HBHY(2022)-02-11项目名称:仪器设备采购预算金额:4520000最高限价(如有):A包:2563500元;B包:1956500元。采购需求:采购便携式高温腐蚀度检测仪、激光测距仪、安全阀在线校验仪等共29种仪器设备。合同履行期限:自合同签订之日起30日内;本项目不接受联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目专门面向小微企业采购。3.本项目的特定资格要求:无三、获取招标文件时间:2022年04月25日至2022年04月29日,每天上午9至12,下午14至17(北京时间,法定节假日除外)地点:在河北省公共资源交易信息平台(http://www.hebpr.cn//)自主网上报名,下载招标文件及相关资料,并及时查看有无澄清和修改。方式:其它售价:0四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年05月16日09点00分(北京时间)地点:河北省公共资源交易服务平台网上开标大厅五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。十、其他补充事宜1.单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得同时参加同一合同包下的采购活动;2.凡有意参加本项目的供应商须按 “河北省公共资源交易中心关于招标代理机构及投标人(含政府采购供应商)进行登记注册的通知”及时在河北省公共资源交易中心进行注册并验证。因供应商自身的原因未能及时完成注册并验证通过的,将会导致报名不成功,其后果自行承担。3.投标文件递交办法:1)本次招标为电子招投标,投标文件采用数据电子文件,投标人可通过河北省公共资源交易服务平台在线参与开标。2)投标人应在投标截止时间前通过“河北省公共资源全流程电子交易系统”上传加密的电子投标文件。3)在线递交电子投标文件前,投标人应当使用投标客户端及CA为投标文件加密(编制投标文件需使用河北CA,未办理CA的供应商/投标人,需进行企业CA注册,具体事宜可联系0311-66635531)。4.公告发布媒体:中国河北省政府采购网、河北省公共资源交易平台十一、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:河北省特种设备监督检验研究院邯郸分院地 址:邯郸市丛台区友谊路2号联系方式:0310-31730892.采购代理机构信息(如有)名 称:河北华业招标有限公司地 址:河北省石家庄市红旗大街25号联系方式:0311-830338663.项目联系方式项目联系人:闫宏亮、叶媛电 话:0311-83033866
  • 一文详解激光雷达
    激光雷达是集激光、全球定位系统(GPS)、和IMU(惯性测量装置)三种技术于一身的系统,相比普通雷达,激光雷达具有分辨率高,隐蔽性好、抗干扰能力更强等优势。随着科技的不断发展,激光雷达的应用越来越广泛,在机器人、无人驾驶、无人车等领域都能看到它的身影,有需求必然会有市场,随着激光雷达需求的不断增大,激光雷达的种类也变得琳琅满目,按照使用功能、探测方式、载荷平台等激光雷达可分为不同的类型。激光雷达类型图激光雷达按功能分类激光测距雷达激光测距雷达是通过对被测物体发射激光光束,并接收该激光光束的反射波,记录该时间差,来确定被测物体与测试点的距离。传统上,激光雷达可用于工业的安全检测领域,如科幻片中看到的激光墙,当有人闯入时,系统会立马做出反应,发出预警。另外,激光测距雷达在空间测绘领域也有广泛应用。但随着人工智能行业的兴起,激光测距雷达已成为机器人体内不可或缺的核心部件,配合SLAM技术使用,可帮助机器人进行实时定位导航,实现自主行走。思岚科技研制的rplidar系列配合slamware模块使用是目前服务机器人自主定位导航的典型代表,其在25米测距半径内,可完成每秒上万次的激光测距,并实现毫米级别的解析度。激光测速雷达激光测速雷达是对物体移动速度的测量,通过对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距,从而得到该被测物体的移动速度。激光雷达测速的方法主要有两大类,一类是基于激光雷达测距原理实现,即以一定时间间隔连续测量目标距离,用两次目标距离的差值除以时间间隔就可得知目标的速度值,速度的方向根据距离差值的正负就可以确定。这种方法系统结构简单,测量精度有限,只能用于反射激光较强的硬目标。另一类测速方法是利用多普勒频移。多普勒频移是指目标与激光雷达之间存在相对速度时,接收回波信号的频率与发射信号的频率之间会产生一个频率差,这个频率差就是多普勒频移。激光成像雷达激光成像雷达可用于探测和跟踪目标、获得目标方位及速度信息等。它能够完成普通雷达所不能完成的任务,如探测潜艇、水雷、隐藏的军事目标等等。在军事、航空航天、工业和医学领域被广泛应用。大气探测激光雷达大气探测激光雷达主要是用来探测大气中的分子、烟雾的密度、温度、风速、风向及大气中水蒸气的浓度的,以达到对大气环境进行监测及对暴风雨、沙尘暴等灾害性天气进行预报的目的。跟踪雷达跟踪雷达可以连续的去跟踪一个目标,并测量该目标的坐标,提供目标的运动轨迹。不仅用于火炮控制、导弹制导、外弹道测量、卫星跟踪、突防技术研究等,而且在气象、交通、科学研究等领域也在日益扩大。按工作介质分类固体激光雷达固体激光雷达峰值功率高,输出波长范围与现有的光学元件与器件,输出长范围与现有的光学元件与器件(如调制器、隔离器和探测器)以及大气传输特性相匹配等,而且很容易实现主振荡器-功率放大器(MOPA)结构,再加上效率高、体积小、重量轻、可靠性高和稳定性好等导体,固体激光雷达优先在机载和天基系统中应用。近年来,激光雷达发展的重点是二极管泵浦固体激光雷达。气体激光雷达气体激光雷达以CO2激光雷达为代表,它工作在红外波段 ,大气传输衰减小,探测距离远,已经在大气风场和环境监测方面发挥了很大作用,但体积大,使用的中红外 HgCdTe探测器必须在77K温度下工作,限制了气体激光雷达的发展。半导体激光雷达半导体激光雷达能以高重复频率方式连续工作,具有长寿命,小体积,低成本和对人眼伤害小的优点,被广泛应用于后向散射信号比较强的Mie散射测量,如探测云底高度。半导体激光雷达的潜在应用是测量能见度,获得大气边界层中的气溶胶消光廓线和识别雨雪等,易于制成机载设备。目前芬兰Vaisala公司研制的CT25K激光测云仪是半导体测云激光雷达的典型代表,其云底高度的测量范围可达7500m。按线数分类单线激光雷达单线激光雷达主要用于规避障碍物,其扫描速度快、分辨率强、可靠性高。由于单线激光雷达比多线和3D激光雷达在角频率和灵敏度反映更加快捷,所以,在测试周围障碍物的距离和精度上都更加精 确。但是,单线雷达只能平面式扫描,不能测量物体高度,有一定局限性。当前主要应用于服务机器人身上,如我们常见的扫地机器人。多线激光雷达多线激光雷达主要应用于汽车的雷达成像,相比单线激光雷达在维度提升和场景还原上有了质的改变,可以识别物体的高度信息。多线激光雷达常规是2.5D,而且可以做到3D。目前在国际市场上推出的主要有 4线、8线、16 线、32 线和 64 线。但价格高昂,大多车企不会选用。按扫描方式分类MEMS型激光雷达MEMS 型激光雷达可以动态调整自己的扫描模式,以此来聚焦特殊物体,采集更远更小物体的细节信息并对其进行识别,这是传统机械激光雷达无法实现的。MEMS整套系统只需一个很小的反射镜就能引导固定的激光束射向不同方向。由于反射镜很小,因此其惯性力矩并不大,可以快速移动,速度快到可以在不到一秒时间里跟踪到 2D 扫描模式。Flash型激光雷达Flash型激光雷达能快速记录整个场景,避免了扫描过程中目标或激光雷达移动带来的各种麻烦,它运行起来比较像摄像头。激光束会直接向各个方向漫射,因此只要一次快闪就能照亮整个场景。随后,系统会利用微型传感器阵列采集不同方向反射回来的激光束。Flash LiDAR有它的优势,当然也存在一定的缺陷。当像素越大,需要处理的信号就会越多,如果将海量像素塞进光电探测器,必然会带来各种干扰,其结果就是精度的下降。相控阵激光雷达相控阵激光雷达搭载的一排发射器可以通过调整信号的相对相位来改变激光束的发射方向。目前大多数相控阵激光雷达还在实验室里呆着,而现在仍停留在旋转式或 MEMS 激光雷达的时代,机械旋转式激光雷达机械旋转式激光雷达是发展比较早的激光雷达,目前技术比较成熟,但机械旋转式激光雷达系统结构十分复杂,且各核心组件价格也都颇为昂贵,其中主要包括激光器、扫描器、光学组件、光电探测器、接收IC以及位置和导航器件等。由于硬件成本高,导致量产困难,且稳定性也有待提升,目前固态激光雷达成为很多公司的发展方向。按探测方式分类直接探测激光雷达直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。工作时,由发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量激光信号往返传播的时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,则可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度。相干探测激光雷达相干探测型激光雷达有单稳与双稳之分,在所谓单稳系统中,发送与接收信号共用一个光学孔径,并由发送-接收开关隔离。而双稳系统则包括两个光学孔径,分别供发送与接收信号使用,发送-接收开关自然不再需要,其余部分与单稳系统相同。按激光发射波形分类连续型激光雷达从激光的原理来看,连续激光就是一直有光出来,就像打开手电筒的开关,它的光会一直亮着(特殊情况除外)。连续激光是依靠持续亮光到待测高度,进行某个高度下数据采集。由于连续激光的工作特点,某时某刻只能采集到一个点的数据。因为风数据的不确定特性,用一点代表某个高度的风况,显然有些片面。因此有些厂家折中的办法是采取旋转360度,在这个圆边上面采集多点进行平均评估,显然这是一个虚拟平面中的多点统计数据的概念。脉冲型激光雷达脉冲激光输出的激光是不连续的,而是一闪一闪的。脉冲激光的原理是发射几万个的激光粒子,根据国际通用的多普勒原理,从这几万个激光粒子的反射情况来综合评价某个高度的风况,这个是一个立体的概念,因此才有探测长度的理论。从激光的特性来看,脉冲激光要比连续激光测量的点位多几十倍,更能够精确的反应出某个高度风况。按载荷平台分类机载激光雷达机载激光雷达是将激光测距设备、GNSS设备和INS等设备紧密集成,以飞行平台为载体,通过对地面进行扫描,记录目标的姿态、位置和反射强度等信息,获取地表的三维信息,并深入加工得到所需空间信息的技术。在军民用领域都有广泛的潜力和前景。机载激光雷达探测距离近,激光在大气中传输时,能量受大气影响而衰减,激光雷达的作用距离在20千米以内,尤其在恶劣气候条件下,比如浓雾、大雨和烟、尘,作用距离会大大缩短,难以有效工作。大气湍流也会不同程度上降低激光雷达的测量精度。车载激光雷达车载激光雷达又称车载三维激光扫描仪,是一种移动型三维激光扫描系统,可以通过发射和接受激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出目标对象与车的相对距离,并利用收集的目标对象表面大量的密集点的三维坐标、反射率等信息,快速复建出目标的三维模型及各种图件数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。车载激光雷达在自动驾驶“造车”大潮中扮演的角色正越来越重要,诸如谷歌、百度、宝马、博世、德尔福等企业,都在其自动驾驶系统中使用了激光雷达,带动车载激光雷达产业迅速扩大。地基激光雷达地基激光雷达可以获取林区的3D点云信息,利用点云信息提取单木位置和树高,它不仅节省了人力和物力,还提高了提取的精度,具有其它遥感方式所无法比拟的优势。通过对国内外该技术林业应用的分析和对该发明研究后期的结果验证,未来将会在更大的研究区域利用该技术提取各种森林参数。星载激光雷达星载雷达采用卫星平台,运行轨道高、观测视野广,可以触及世界的每一个角落。为境外地区三维控制点和数字地面模型的获取提供了新的途径,无论对于国防或是科学研究都具有十分重大意义。星载激光雷达还具有观察整个天体的能力,美国进行的月球和火星等探测计划中都包含了星载激光雷达,其所提供的数据资料可用于制作天体的综合三维地形图。此外,星载激光雷达载植被垂直分布测量、海面高度测量、云层和气溶胶垂直分布测量以及特殊气候现象监测等方面也可以发挥重要作用。通过以上对激光雷达特点、原理、应用领域等介绍,相信大家也能大致了解各类激光雷达的不同属性了,眼下,在激光雷达这个竞争越来越激烈的赛道上,打造低成本、可量产、的激光雷达是很多新创公司想要实现的梦想。但开发和量产激光雷达并不容易。丰富的行业经验和可靠的技术才能保障其在这一波大潮中占据主导地位。
  • 毫感科技获数千万Pre-A轮融资,聚焦4D高分辨率毫米波雷达
    2024年1月,4D高分辨率毫米波雷达研发商苏州毫感科技有限公司(以下简称“毫感科技”)已完成数千万元Pre-A轮融资。本轮融资由欣柯创投领投。天眼查信息显示,自2021年7月成立至今,毫感科技已累计完成三轮融资。欣柯创投表示,期待与毫感科技共同见证4D毫米波雷达在自动驾驶领域的全面普及。毫感科技产品定位于高通道数的4D成像雷达芯片,主要专注在两个方向。一个是高性能的MMIC,主要适用于前向的探测,提供高分辨率以及长距离的探测;另一个是高集成度的SOC,可降低成本,作为前向或者环视雷达,应用于辅助驾驶、自动泊车等。4D成像雷达是一种延伸的毫米波技术,能够在高速公路和复杂的城市场景中,探测距离达300米的各种物体。对比传统雷达,4D成像雷达增加了对目标高度维度数据的探测和解析,在探测距离、速度、水平角三个维度之上还能给出俯仰角信息,可以实时追踪物体的运动轨迹,更具备“成像”能力。此外,从目前来看,对比激光雷达,4D成像雷达的成本优势也较为突出。基于上述这些优势,业界针对L2+级别智能驾驶,已经逐步出现“弱硬件强算法”的4D成像雷达视觉方案替代“强硬件弱算法”的激光雷达方案的声音。当然,也有不少业内人士表示,随着自动驾驶往更高级别发展,仍需要激光雷达进行加持,未来多传感器融合方案将是必然。尽管当前整个4D成像雷达市场仍处于发展的早期,但是由于汽车行业竞争越来越激烈,降本增效压力也变得愈发突出,这也进一步促进4D成像雷达市场以飞快的速度成长。事实上,回顾刚刚过去的2023年,不难发现毫米波雷达赛道的热情就一路高涨,这也直接反映在资本市场上。据不完全统计,算上最新获得融资的毫感科技,从2023年以来,国内至少已有10家4D毫米波雷达企业获得融资,已披露融资总额远超十亿元。值得一提的是,2023年8月,国内“激光雷达第一股”禾赛科技CEO李一帆还出手投资了4D雷达新创公司傲图科技,可见该细分市场的热度不一般。从全球范围看,像是高级辅助驾驶巨头Mobileye近几年一直在大力研发4D成像雷达芯片以及系统方案,特斯拉2023年也在HW4.0上面安装了自研的4D成像雷达模组。2023年以来,包括吉利、红旗、长安、上汽、比亚迪、理想等多家车企宣布定点或上车4D毫米波成像雷达。
  • 开创热雷达先河:浙大研发高光谱热雷达,为机器感知拓展全新领域
    作为浙大博士毕业生,鲍芳琳用一篇 Nature 封面论文开创了热雷达的先河,为人工智能安上了一双白天夜晚均能看见的“眼睛”。(来源:Nature)这得从他和所在团队提出的新型机器感知方法——HADAR (heat-assisted detection and ranging)说起。HADAR 的中文名是“高光谱热雷达”,也可以简称为“热雷达”。这是一种新颖的传感范式,与现有的微波雷达(radar)、激光雷达(LiDAR)、声纳(sonar)等有着根本性不同。微波雷达、激光雷达与声纳都是主动式传感,它们会主动向环境发射信号。热雷达是被动式传感,会和相机一样“默默”地接收信号。课题组之所以将它取名为雷达,是希望有朝一日热雷达可以像微波雷达和激光雷达一样,在各行各业中取得广泛应用。图 | 鲍芳琳(来源:鲍芳琳)从人类在夜晚没有视力说起当前,人类正处于人工智能蓬勃发展的时代。机器人外卖员、扫地机器人、自动驾驶汽车等已经开始走进人类生活。预计在未来十年,将会有数以百万记的机器人和人类共同生活在地球上。届时,机器人和人类的社会互动将达到一个空前的强度。对于这些机器人来说,它们必须借助传感器来“看”周围的环境,并在获得机器视觉之后做出自主决策。在当前的智能机器市场上,以谷歌以及特斯拉的无人驾驶汽车为例,它们主要采用相机以及激光雷达来获得机器视觉。相机结合机器学习算法的方法,在白天的确表现优异,但是一到夜晚就没法工作。事实上即使在白天,相机也不能很好地区分真正的行人与海报上的人像。另一方面,激光雷达以其高精度而著称,在机器视觉领域有着不可替代的作用。然而,激光雷达只适合单机使用,难以扩展到多人工智能的场景中。当多台激光雷达放在一起,就会出现信号串扰,并对人眼造成安全隐患。由此可见对于即将来临的机器人时代来说,显然需要新一代的传感器,以便不分昼夜地支持多人工智能场景。当然,作为人类的我们早已习惯了白天与黑夜的二分世界。在黑夜看不见东西也是一个再自然不过的现象。那么,想要造出一个不分昼夜的传感器,先得回过头去思考:为什么人的眼睛在黑夜没有视觉能力?这其实是生物演化的结果。几百万年前,人类跟其他陆地动物一样都还是远古海洋生物。海洋几乎只在可见光区域透明。从那时起,人的眼睛就一直围绕着可见光演化。然而,地球一直在自转,始终只有一面朝着太阳。背对太阳的另一面没有可见光,于是就形成了黑夜。而人工智能既没有生物演化,也无需考虑海洋的透明窗口。那么,人工智能的机器视觉可以做到没有昼夜之分吗?鲍芳琳说:“我们的热雷达工作给出了肯定的答案,YES!”在这项工作中,第一步便是利用红外热辐射作为传感信号源。事实上,我们周围的所有物体诸如地面、房子、人体等,都会不分昼夜地发出红外热辐射。利用红外热辐射进行成像,具有一定的夜视能力。然而,热成像有着非常典型的“鬼影效应”。如下图,热成像之下的人脸没有细节,更像个“鬼魂”。图 | 鲍芳琳的热成像照片(来源:鲍芳琳)其实热成像下的其他物体也都一样:缺乏纹理、对比度低,远不如白天我们眼见的景象。那么,“鬼影效应”是怎么产生的?假如能从热成像中恢复纹理细节,使热成像达到类似于白天景象的效果,就能得到真正的夜视吗?鲍芳琳说:“我们的热雷达工作正是解释并克服了‘鬼影效应’,并实现了真正的夜视。热雷达可以在黑夜看到类比于白天的景象,在此基础之上实现不分昼夜的机器感知。”由于热雷达是被动式传感,所以非常适合用于多人工智能场景,有望为未来的人机交互时代提供传感支持,并有望为机器视觉以及人工智能带来突破。可以说,热雷达重新定义了低可见度环境下的机器感知,即将为低可见度下的机器视觉以及成像技术带来革命。审稿人也评价称:“这篇论文将会吸引全球学者来探索热雷达,并将热雷达的框架应用到低可见度情况的各个任务场合。”同时,热雷达毫无疑问将提升自动驾驶以及其他机器辅助技术。随着热雷达的进一步优化,它将开辟一个全被动的、对物理环境有着灵敏传感的机器感知技术。由此可见,热雷达有望重塑我们的未来,它会让我们更加接近一个人机交互的社会。在那里,机器可以通过高灵敏传感为我们提供既关键、又安全的信息。(来源:Nature)具体来说:热雷达最直接的应用就是作为机器人以及无人驾驶汽车的传感器。热雷达采取完全被动式的传感方式,可以感知材料、温度、几何纹理等多维度的物理信息,还能在黑夜看到类似白天的景象,这将为机器人提供全新的机器视觉支持。热雷达也能用于野生动物监测。野生动物大多只在夜间活动。热雷达的夜视能力以及灵敏的温度感知能力,将帮助我们更好地监测珍稀野生动物。热雷达也可用于智能医疗,更好地在夜间监测患者的行为、状态。热雷达还能用于国防领域,由于其具备被动传感的特征,故其具有良好的隐蔽性。日前,相关论文以《热辅助探测和测距》(Heat-assisted detection and ranging)为题发在 Nature,并成为当期封面论文。鲍芳琳是第一作者,美国普渡大学祖宾雅各(Zubin Jacob)担任通讯作者[1]。图 | 相关论文(来源:Nature)“本来也不存在路,路都是人走出来的”事实上,这篇发表于 Nature 封面的论文,一开始起源于鲍芳琳用来练手的一个小课题。2019 年 5 月,为了拓宽个人研究方向,鲍芳琳来到美国普渡大学 Zubin Jacob 组从事博后研究,原本他打算做一个量子多体物理与张量网络的课题。然而等鲍芳琳真正来到普渡大学,Zubin 却并没有成功申请到张量网络的项目。于是,他们打算先花两三个月时间,拿个小课题练练手。一边积累机器学习与张量网络方面的知识,一边申请新的项目。对于这个小课题,Zubin 给鲍芳琳设定了一些相对浅显的内容:用机器学习对红外光谱进行材料分类。不过,Zubin 却给这个小课题取了一个响亮的名字——HADAR(heat-assisted detection and ranging),这便是此次研究的前身。但是,Zubin 和鲍芳琳都没有红外遥感方面的基础。等鲍芳琳掌握了张量网络、神经网络与机器学习方面的必要知识后,鲍芳琳又开始了解领域内的现状,结果发现对于红外光谱进行材料分类这种工作,早在十年前就被做完了,因此并不能作为新的课题。但是,鲍芳琳觉得 HADAR 这个名字有点意思。利用红外辐射进行被动式传感,相比激光雷达而言也有其独特的优势。在 HADAR 这个单词里,D 跟 R 分别代表目标探测与距离测量。如果不像激光雷达那样主动发射信号出去,又该如何测量目标物体的距离呢?最直接的做法就是模拟人眼,用双目视差法测量距离。然而,鲍芳琳发现热成像受到“鬼影效应”影响,普遍都缺乏纹理,这时就很难采用双目视差的方法,这也是热成像传感领域的一个瓶颈。那么,为什么热相机拍照片无法像普通相机那样富含纹理呢?“鬼影效应”又是怎么产生的?以及能否克服“鬼影效应”,实现热红外的目标探测与距离测量?这些问题让鲍芳琳来了兴趣,也让他看到了真正适合 HADAR 这个名字的、完全不同于当初小课题的研究思路与内容。找到新的研究思路之后,他很快就想通了“鬼影效应”的机制与克服办法,由此提出了“TeX 视觉”的概念,这也是热雷达的核心原理。与此同时,Zubin 也极大肯定了鲍芳琳的想法。综合一些其他想法,再加上组里的前期研究基础,他们很快就在一年之内申请到 4 个项目。热雷达项目,则由其中一个 DARPA 项目支持。获得支持之后,他们分析了热雷达的理论极限,也研究了一些基础问题,比如热雷达需要多少个光子才能分辨目标物体的材料、以及测量目标物体的距离等。另一方面,他们也开始着手使用仿真模拟的方法,去证实热雷达的可行性,以及通过户外实验去实现热雷达的原始模型。(来源:Nature)后来,他们把上述研究整理为论文并投稿到 Nature,尽管得到了非常正面的评价,期刊编辑以及审稿人都表示这项工作很有意思。不过,鲍芳琳和导师以及同事基本都是物理或光学背景出身,而审稿人全部来自计算机科学和机器视觉领域。不同背景学者的关注点很不一样。审稿人在点赞理论框架的同时,也希望鲍芳琳等人补充更多的模拟与实验,真正把热雷达做出来,并与现有的激光雷达等进行对比。在长达两年的审稿过程中,鲍芳琳自学了一些计算机图形的基础知识。他还带着几个研究生开发出一个基于光线追迹的计算机图形仿真软件,生成了世界上唯一一个公开的红外高光谱成像的数据库(the HADAR database)。利用这个数据库,他们开始训练机器学习,并对热雷达理论进行数值验证。同时,利用 DARPA 项目组提供的更加优质的实验数据,鲍芳琳开发了一系列算法,在实验上实现了热雷达的所有效果,包括 TeX 视觉、类比于白天的夜视能力、显著优于传统热成像的目标探测与距离测量等。热雷达是一个新概念,也是一个跨领域的工作。虽然目前只是一篇期刊论文,但是鲍芳琳感觉其工作量堪比一个博士学位论文。短短 6 页的 Nature 正文背后,有着将近 100 页的方法与补充材料,涵盖光学信息理论、机器学习算法、实验细节、与当前机器视觉的对比分析等内容。审稿意见以及修改材料也长达 143 页。原本 3 个月的小课题做了 4 年才有了这第一个阶段性成果。鲍芳琳说:“论文合作者之一的 Vaneet Aggarwal 教授曾问我,这么长时间没出成果,你不怕以后找不到工作(教职)吗?说实话,我也担心。不过权衡之下,我觉得‘做好一件事情’比‘做过多件事情’更重要,所以一直在坚持。”而鲍芳琳和同事踏实的论证工作,也得到了审稿人多次的赞赏。与此同时,漫长的研究也并未让鲍芳琳过于担心找工作一事。因为在此前,他曾在其他项目上发表过一些论文。但是,由于热雷达过于前沿,他也曾遇到过一些困惑。其表示:“我本科学的是物理,博士学的是光学。在做热雷达之前,我主要研究量子物理。”在做热雷达之后,曾经有很长一段时间,组里新来的同学问他从事什么研究方向,很多次他都答不上来。尽管热雷达涉及到多个学科的知识,但它本身是一个新生事物,不曾被明确定义过。直到研究临近结束,他才慢慢释然。“本来也不存在路,路都是人走出来的。也许若干年后,热雷达本身就成了一个研究方向。”鲍芳琳总结称。另据悉,在论文审稿期间,鲍芳琳也迎来了女儿 Louisa 的出生。组里同学开玩笑说,她的名字应该叫 HADAR。他继续说道:“这项工作能坚持到最后,离不开亲人们默默的支持。”未来,鲍芳琳会持续推动热雷达相关的研究,直到它像激光雷达等一样在社会上取得广泛的应用。这其实是一条漫长的路,前文提到了鲍芳琳的热成像照片。那么,它对应的热雷达图像在哪里?目前依旧无法得到。这是因为,目前的热雷达仍然处于概念验证的阶段,还有很多理论需要通过进一步的实验加以验证,也有更多应用值得去探索。与此同时,热雷达所使用的高光谱热相机非常笨重、迟缓和昂贵,急需得到进一步的突破。“我计划回国之后在这些方面继续开展研究工作,希望 2024 年初能回到祖国怀抱,我未来的研究方向也会继续围绕量子物理与人工智能开展,热雷达便是其中的一个方向。”他说。参考资料:1.Bao, F., Wang, X., Sureshbabu, S.H. et al. Heat-assisted detection and ranging. Nature 619, 743–748 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06174-6
  • 或裁员百人,这个芯片大厂为何舍弃激光雷达技术开发?
    近日,Mobileye宣布终止用于自动驾驶和高度自动驾驶系统的下一代调频连续波 (FMCW) 激光雷达的内部开发。激光雷达研发部门将于 2024 年底解散,影响约 100 名员工。Mobileye预计2024 年激光雷达研发部门的运营费用总计约为 6,000 万美元(包括与股权激励费用相关的约 500 万美元)。Mobileye认为,下一代 FMCW 激光雷达的可用性在其“非视觉系统路线图” 的重要性有所下降。此外,公司基于EyeQ6的计算机视觉感知技术取得了实质性进展,内部开发的成像雷达性能进一步明确,而第三方供应商开发的飞行时间(ToF)激光雷达装置的成本降幅超出预期。由于需求环境不确定,Mobileye选择精简业务以应对市场变化。同时,第三方ToF激光雷达的成本节省效果优于预期,这也是Mobileye决定关闭内部FMCW激光雷达研发部门的重要因素之一。Mobileye的成像雷达已达到基于 B 样品的性能规格,预计将于明年按计划投入生产。成像雷达是Mobileye在内部传感器开发项目中的一项战略重点。Mobileye表示,“这是一项核心构建块技术,我们预计它将在成本/性能优化和可扩展性方面为基于 Mobileye 的免目视系统带来竞争优势。”此次终止激光雷达意味着Mobileye在自动驾驶技术战略上的重大调整,这一举措并不影响Mobileye的客户产品计划或产品开发,也不会对2024年的业绩产生重大影响,不过将减少未来激光雷达研发的支出。Mobileye的股价因宣布终止激光雷达的内部研发而下跌2.6%。FMCW激光雷达成本过高激光雷达(LiDAR,Light Detection and Ranging)是一种利用激光束进行探测和测距的光学遥感技术。具体来说,激光雷达由激光发射单元、接收单元、扫描系统和信息处理单元组成。激光雷达技术分为飞行时间(ToF)激光雷达、调频连续波(FMCW)激光雷达、成像雷达。ToF激光雷达通过测量发射激光脉冲与目标回波脉冲之间的时间间隔来计算距离。具体而言,激光器发出一个激光脉冲,当该脉冲遇到物体后反射回来,接收器记录下回波信号到达的时间,从而计算出目标距离。ToF激光雷达系统结构简单、成本较低、响应速度快、探测精度高,适用于中短距离测距。不过也存在距离盲区,不能测量近距离内的物体;空间分辨率受限于脉冲宽度。FMCW激光雷达使用频率调制的连续波信号进行测距和测速。相较于传统的脉冲式激光雷达,FMCW激光雷达具有抗恶劣天气干扰能力强、高度集成化、灵敏度高和信噪比高等优点。此外,FMCW激光雷达在复杂环境中也能实现良好的成像效果。相比ToF,FMCW激光雷达的成本较高。成像雷达通常指的是毫米波或微波成像雷达,它通过发射电磁波并接收反射回来的信号来生成目标的图像。成像雷达能够生成目标区域的二维或三维图像,广泛应用于自动驾驶汽车、气象探测等领域。随着新能源汽车的普及率不断提升,高级辅助驾驶系统(ADAS)和自动驾驶技术的发展,对激光雷达的需求也在增加,应用正在快速增长。如今的激光雷达,价格还是过于昂贵,主要应用在售价20万元的车型上,包括小鹏和蔚来在第二品牌车型上基本都放弃了使用激光雷达,转向纯视觉或轻传感器方案。激光雷达在新能源汽车中的应用不仅限于当前的L2+和L3级别自动驾驶,还将在未来向更高阶的自动驾驶技术迈进。例如,L5级自动驾驶通常需要四至六个激光雷达来确保安全性。成像雷达成Mobileye一项战略重点成像雷达与激光雷达的主要区别在于使用的波长不同。激光雷达使用的是可见光或近红外光,而成像雷达则使用微波或毫米波。在抗干扰能力和穿透能力方面,成像雷达可能优于激光雷达。Mobileye的成像雷达技术在近年来取得了显著进展。Mobileye与Wistron NeWeb Corp.(启碁科技)合作生产其软件定义的成像雷达,预计于2025年内实现量产。去年9月,Mobileye与法雷奥达成合作,共同开发全球领先的成像雷达。Mobileye与法雷奥达认为,作为自动驾驶传感系统的关键部分之一,成像雷达将成为更先进的 ADAS 解决方案和自动驾驶功能的支持性部件。Mobileye成像雷达采用了先进的雷达架构,包括大规模 MIMO(多收多发)天线设计、自主开发的高端射频设计和高保真采样技术,这些技术使得成像雷达能够实现精确的物体探测和更广泛的覆盖范围。据悉,Mobileye的成像雷达采用集成式片上系统设计,最大限度地提高了处理器效率,并采用了领先的雷达数据解析算法,可提供 300 米以致更远距离周围环境的详细四维图像。该雷达具有中距离 140 度视场角和 近距离 170 度视场角,即使在拥挤的城市街道上,也能更准确地探测到其他传感器可能会忽略的 行人、车辆或障碍物。英特尔营收收紧,准备卖了Mobileye?据悉,Mobileye终止激光雷达内部开发的决策是关于公司未来技术投资的一项独立决策,基于对激光雷达的市场经济效益、该产品的项目时间规划以及资金需求等方面的考量。Mobileye研发FMCW激光雷达的计划在2021年前后,原计划在2027年-2028年开始量产FMCW激光雷达。Mobileye的预期在2028年是该产品需求的爆发期,而且会持续爆发。目前为止,尽管也有不少公司同样押注了这条赛道,但这几年来,ToF依旧是目前市场主流的激光雷达测距路线。同时,由于新能源市场行情景气下滑等因素,Mobileye也受到了影响,正朝着连续第三年亏损的方向发展。Mobileye的财报显示,2023年公司的初步业绩整体不佳,客户芯片库存过高导致年度展望不及市场预期,进一步拖累了股价。截至9月5日,Mobileye的股价今年已下跌约71%,市值约为102亿美元。Mobileye也大幅下调了2024年营收和利润预期。Mobileye预计,由于中国市场不稳定,其全年营收将在16亿至16.8亿美元之间,调整后营业利润在1.52亿至2.01亿美元之间。Mobileye成立于1999年,其核心业务包括开发用于自动驾驶和ADAS的视觉传感器、芯片及软件解决方案,其主要产品包括EyeQ系列系统集成芯片。Mobileye于2017年被英特尔收购,当时是英特尔在自动驾驶领域的重要布局。近日,由于英特尔经营业绩下滑,以及在代工业务上的巨额亏损以及市场需求疲软等问题,彭博援引知情人士报道称,英特尔在对其战略进行全面评估的过程中考虑出售Mobileye。去年,英特尔已经出售了Mobileye的部分股份,并从该交易中获得了约15亿美元的资金。如果英特尔试图通过出售更多Mobileye的股份来筹集资金,说明英特尔与Mobileye正度过一个艰难时期。
  • 【新品】禾赛重磅发布“性能王牌”AT512,重新定义激光雷达行业标杆
    1月9日,禾赛科技正式发布面向搭载智能驾驶系统量产车市场的“性能王牌”产品—— 512 线超高清超远距激光雷达 AT512。作为禾赛 AT 系列的“综合性能巅峰之作”,AT512 展现了激光雷达技术的突破性进展,主要面向对性能、可靠性、安全性有极高要求的高端智能驾驶量产车型。AT512 搭载禾赛最新的第四代自研芯片,通过引入 3D 堆叠、光噪抑制等前沿技术,以极致的光学收发效率、顶尖的垂直整合能力,在体积不变的情况下实现了性能全面升级,参数拉满。测距能力翻倍多项参数超越市场同类作为高阶智能驾驶必备传感器之一,激光雷达凭借抗干扰、真三维、高置信度等优势,已逐渐成为智能车型的标配。激光雷达拥有更远距离的测距能力,意味着智能汽车能够在更远处发现潜在危机,为系统决策提供更多的反应时间,从而极大地提高行车安全性及舒适性。AT512 可实现 300 米标准测远(@10% 反射率),相比 AT128 提升了 50%。最远测距达到 400 米,是市场同类远距激光雷达的 2 倍。无论是 400 米的车辆还是行人都能敏锐捕捉,极大提升了车辆对周围环境的感知能力,让车辆至少提前一倍距离发现目标,为系统安全决策增加了 40% 以上的反应时间,最大程度守护智驾安全。400 米外分辨率对比搭载最新第四代自研芯片1230万点频实现超高清三维感知禾赛的前三代自研激光雷达芯片均已实现成功量产并且大规模交付。基于多款自研芯片的成功经验,禾赛最新的第四代自研芯片集成度再上一个台阶,能够实现每秒最高处理点数超过 1 亿个点的超高性能。得益于禾赛第四代芯片大幅提升的集成度,AT512 以每秒约 1230 万的超高点频为汽车提供图像级超清晰三维感知,拥有全局均匀的 0.05° x 0.05° 角分辨率,点云密度是 AT128 的 8 倍,同时也达到市场上其他同类远距产品的 10 倍以上。可以说,无论是测远还是分辨率,AT512 均可视为当前市场 ADAS 远距激光雷达综合性能的巅峰之作。AT512 点云展示,10Hz,单帧效果AT系列平台化架构产品可靠性与量产交付能力保证作为 ADAS 远距主雷达,禾赛 AT 系列采用高度集成化的芯片收发模块、稳定可靠的一维扫描,兼具性能、成本和可靠性,且点云模式均匀规整,有利于感知算法的适配。AT512 沿用 AT 系列成熟的平台化架构设计,可靠性和量产制造性均已成功经过市场验证,与 AT128 统一的点云模式和更小的高度尺寸,让汽车硬件切换升级更加高效。目前,AT 系列已经获得了包括上汽、一汽在内的 15 家领先主机厂和 Tier-1 客户超 50 多个车型的前装量产项目定点。自成立以来,禾赛激光雷达累计交付量突破 30 万台,是全球首个创下此里程碑的车载激光雷达公司,并在去年 12 月实现单月交付量突破 5 万台 ,再次刷新行业单月交付记录。禾赛激光雷达已经在 10 万台+的量级上,成功经历了超过一年时间的用户实际使用质量验证,面对严寒、酷暑、震动、灰尘、雨雪等严苛工况,禾赛激光雷达始终保持着出色的性能表现和稳定性,赢得客户的青睐与信任。AT512 的发布重新定义了激光雷达行业性能标杆,参数拉满下的卓越性能将为高端智能驾驶量产车型提供超高清、超远距的三维感知能力,助力带来更安全舒适的智能驾驶体验。作为激光雷达技术突破性进展的体现,AT512 再次印证了禾赛在自研技术方面的全球领先地位。凭借前沿的研发技术和卓越的创新能力,禾赛将引领车载激光雷达行业迈向新高度。
  • 中国复眼成功“开眼” 拍摄世界首张基于分布式雷达的三维月面图
    位于重庆市两江新区的超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施,也就是中国复眼,近日完成一期工程的安装调试和开机观测工作,成功拍摄出世界首张基于分布式雷达的三维成像月面图。据了解,超大分布孔径雷达类似于很多小天线合成一个大天线,虽然单一雷达功率有限,但是由于雷达和雷达之间的功率叠加,因此可以实现超远程探测功能。据介绍,与中国天眼不同的是,中国复眼可以自己发射电磁波,并能接收回波,从而对太阳系内的小行星和类地行星进行观测。中国复眼项目由北京理工大学重庆创新中心牵头建设,一期工程通过实现对月的高分辨率成像观测,验证了大系统分布式的工作模式,为后续的二期和三期工程奠定了基础。计划三期工程建成后,由上百台雷达组成的大科学装置探测距离能达到1.5亿公里,实现我国在深空探测雷达领域保持50年的领先优势。
  • 北京是卓科技发布激光雷达监测无人机新品
    无人机自动分析识别检测系统方案一、方案背景低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写 UAV )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器。无人机具有机动灵活的特点,它体积小,重量轻,可随时运输和携带。它对起降的要求低,随时飞降。无人机一般在云下低空平稳飞行,弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。除了具有广阔的军事应用前景外,用无人机替代有人飞机执行高风险任务,也是当今国际航天领域一个重要发展方向。特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用。对无人机的监管存在盲区,无人机的大量使用更是给公共安全带来隐患。本来是为合法用途使用的无人机越来越多的被用于犯罪目的。公众已经日渐强烈的意识到了无人机可能造成的危害。无人机能窥探隐私/技术;无人机能影响民航 – 接近撞机;无人机可能会出现在敏感地区、关键位置和政府设施区域;无人机甚至能自动射击… … 最近两年,全国已发生多起无人机空中逼停飞机事件,成为民航飞行的“隐形杀shou”。2013年底,北京一家公司在没航拍资质、未申请空域的情况下航空测绘,造成多架次民航飞机避让延误。2017年浙江萧山机场、绵阳机场,此次成都机场都是由于不明无人机,导致了数百架飞机延误,数万人滞留,给国家和人民带来的损失是数以亿计的。二、无人机监测与反制现状2.1无人机控制链路介绍无人机如何控制呢?无人机使用无线链路进行远程控制和视频数据回传,超过90% 的无人机使用ISM频段 (2.4GHz) 操作,包括跳频, Wi-Fi等, 其中控制链路采用:常用的频率为 ISM 频段: 2.4 GHz, 5.8 GHz很少使用: 433 MHz, 比2.4GHz传播距离更远少量使用过时的遥控频段: 27 MHz, 35 MHz, 72 MHz (使用 PCM 或模拟编码),这类无人机逐步消失了。无人机根据价格水平有不同的控制方式,比如一些低成本的无人机采用蓝牙技术(ISM2.4GHz);大部分无人机采用Wi-Fi或跳频(ISM2.4GHz);也有部分高端无人机采用基于预设路径的卫星导航。 2.2无人机主要监控方式各国对无人机的监控主要的手段分为两种方式:行政监管、技术防范。2.2.1行政监管:日本为了加强无人机管理,实施了新的《航空法》,规定人口集中的地区一律禁止飞无人机,防止无人机引发事故或被用于犯罪,违者将处以50万日元的罚款;英国对无人机使用也作出规定,航空法第166条第三款规定,小型无人机操作员必须保持时时刻刻能看见无人机,对无人机能够完全掌控,在飞行时应与其它飞行器、人群、车辆以及建筑保持一定的距离,以免发生碰撞事故。2.2.2技术防范从技术角度来说。目前,国外无人机反制技术大致有信号干扰、雷达探测、激光炮击落、综合型技术等几大类。(1)信号干扰:无人机工作时需要知道自己的精确位置,但无人机自身无法获得足够精确坐标数据,因此,无人机上通过安装GPS信号接收机,采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式进行飞行控制。信号干扰技术是通过影响无人机的GPS信号接收机,使其只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统,而无法获得足够精确的自身坐标数据。美国DroneDefender电波枪打击技术美国俄亥俄州非盈利开发机构“巴特尔”(Batfeoe)最近推出了一种DroneDefender反无人机设备。DroneDefender设备前端上部安装了一根白色的杆状天线。这种设备采用非破坏性技术,是首款能移动、精准、快速阻止可疑无人机靠近的专用设备。用户只需将其指向空中的无人机,扣下扳机,就可以将目标“击落”。该设备只对实时遥控型无人机或依靠GPS导航的无人机有效(如常见的四轴飞行器和六轴飞行器),打击范围约400米;欧洲空客集团反无人机系统,空中客车防务及航天公司研发了一种反无人机系统,采用干扰技术对目标信号的频率进行干扰,而不会影响到周围其他频率的信号。该系统可远距离侦察在争议地区飞行的非法无人机并实施打击,同时又能尽可能地减少对其他物体的影响。该系统具备信号分析技术和干扰功能,并配有雷达、红外相机和定向仪,可以侦察到5至10公里范围内的无人机,还可对无人机的威胁性做出判断。基于庞大的信息库信息,该系统还可以对无人机的信号进行分析,一旦发现问题,系统就会通过干扰台切断无人机与其操作人员之间的联系,然后定向仪会追踪到无人机操作人员的具体位置,便于实施抓捕行动。(2)雷达探测:瑞典“长颈鹿”雷达系统,据美国H JS Jane’s国防、安全情报网站2015年9月1 6日报道,瑞典萨博公司在苏格兰的西弗瑞格(WestFreuqh)靶场演示验证了其“长颈鹿”捷变多波束(AMB)雷达系统对低空、低速小型目标的探测能力。此次试验名为“布里斯托15”,显示了该雷达对低空、低速小型目标强大的探测能力(ELSS),该雷达在执行全部空中监视任务的同时,能够执行反无人飞机系统(UAS)作战任务。在“布里斯托15”试验中,雷达散射截面精确到0.001平方米,增强了对低空、低速小型目标的探测能力,可自动识别低空、低速小型目标并对其进行跟踪,业余爱好者操作低速、小型四轴无人飞机系统。“长颈鹿”捷变多波束雷达系统属于地面和海洋的二维或三维G/H波段被动电子扫描阵列雷达家族系列,可在提供海岸监视能力的同时,对固定翼飞机、直升机、地面目标、干扰机和弹道目标进行分类与跟踪;意大利“猎鹰盾”系统2015年9月15日,在英国伦敦举办的英国军警装备展DSEI上,意大利芬梅卡尼卡集团SeIex ES公司展示了其研发的“猎鹰盾”无人机系统。该系统能够定位、辨识和控制对公共安全或是私人构成威胁的远程微型或者小型无人机,即所谓的“流氓无人机”。该公司称,这种设备的市场价值可能达数亿英镑;“猎鹰盾”系统利用摄像机、雷达和先进的电子设备监控无人机接收和传输的信号,从而对其进行追踪并确定其类型。一旦锁定目标,“猎鹰盾”就会利用其专有技术控制无人机,甚至将其坠毁。与其他企业利用电子战击毁无人机的系统相比,“猎鹰盾”优势在于,在精准击落“流氓”无人机的同时,可以有效避免对周边建筑物等环境造成伤害。此外,发送无线电信号控制无人机时,还不会妨碍紧急救援服务甚至移动通讯等其他重要信号的传输;墨西哥JAMMER公司防卫系统墨西哥JAMMER公司开发了Tamce Bloqueador Direccional Anti-Drone防卫系统,用于家庭防空。系统的干扰功率为20瓦,可压制几百毫瓦的无人机。启动开关后,干扰器可以干扰2.4G和5.8G信号,这对于大部分消费级无人机来说,遥控信号和图传信号都会丢失,丢失了信号后无人机只能返航或者原地降落;美国Drone Shield公司监测系统美国无人机探测系统制造商Drone Shield研发出了利用雷达或麦克风来监测无人机的技术。它内置了Raspberry Pi、信号处理器、麦克风、分析软件、无人机声音特性的数据库,通过监听周围环境的声音,通过声音对比确定是否有无人机。当有无人机在附近时,通过邮件或者短信发出警报。从原理上来看,预警技术并不难,因此监控的准确性和低误报率就非常关键,在这方面,Drone Shield拥有自己的专利技术。据悉,美国当局已经利用这种系统来为监狱、体育赛事和政府大楼提供安保。(3)综合型技术:英国反无人机防御系统AUDS,2015年10月,英国广播公司、美国国土安全新闻网、俄罗斯卫星网等网站分别对英国完全集成的“反无人机防御系统(AUDS)”进行报道。该系统俗称电磁干扰射线枪,由英国的三家防务技术公司(Blighter Surveillance Systems,Chess Dynamics和Enterprise Control Systems公司)联合研发,可以探测、跟踪并摧毁小型和大型无人机。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪,随后定向射频干扰系统开始工作,发射定向的大功率干扰射频,干扰无人机自控系统,切断无人机与后方控制中心之间的数据联接或无线电通讯,致使无人机无法自主飞行,导致坠毁、迫降或者返航。AUDS系统的售价约为100万美元,可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。该系统由三个子系统和一套总控设备组成。三个子系统分别是雷达探测系统、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰装置。雷达探测系统由Blighter公司研制,据称可探测反射面积0.01平方米大小的目标,最远探测距离可达8公里,并通过选配不同的天线来实现俯仰角度和水平旋转角度的变化;动态定位和视频追踪系统由CHESS dynamic公司开发,由一个可以旋转的机械平台加上高分辨的摄像机和热成像相机组成,以实现视频追踪,可以选装光学干扰装置发出高密度光束;定向射频干扰装置由Enterprise Control Systems公司研发,它使用高增益四频段天线来对准目标发出电波,可以使在C2频道下工作的无线遥控装置失灵,无法接收到指令的无人机只能盘旋不动,直到电力耗尽坠毁。报道称,该系统于2015年5月首次公开亮相,并在欧洲(如英国、法国)和北美(如美国)野外与城市等不同地形环境中进行了测试;泰利斯公司组合装备泰利斯公司正在推出一种由雷达、声像探测器、定向仪、射频和视频定位器和激光扫描装置组成的组合设备。对非法无人机的压制任务由动能杀伤武器完成,也可以通过激光干扰、选择性干扰、GPS电子欺骗、电磁脉冲来完成,还可以用另外一架装备干扰设备的无人机进行拦截。泰利斯公司已经针对4旋翼无人机和其他小型无人机进行过反无人机的技术试验。(4)其他技术:无线电控制采用接收器追踪并确定无人机,使用足够强大的电子信号照射无人机,夺取其无线电控制权。操作过程中,一旦无人机不能接收信号,就会坠毁,通过借助阻截无人机使用的传输代码,进而控制无人机,令其返航。美国联邦航空管理局(FAA) 与信息技术公司CACI推出了SkyTracker系统,该系统可在敏感地带如机场周围构建电子边界线。CACI表示,该系统可利用无人机无线电线路来识别和定位在禁飞或受保护空域内飞行的无人机,还可定位无人机的操纵人员。CACI网站提到:“CACI系统可精确定位黑飞无人机,并可将同一空域内其它无人机与此区别出来。”CACI称,SkyTracker还可有效地阻止指定无人机;微波干扰,微波武器又叫射频武器,这种武器可利用高能量的电磁波辐射去攻击和毁伤目标。与激光武器相比,微波武器作用距离远,受气候影响小,火力控制方便。军事专家们预测,随着新技术、新材料的不断发展,微波武器将会发挥越来越多的作用。俄罗斯联合仪表制造集团已制成超高频率微波炮,可用于帮助地对空导弹“山毛榉”攻击无人机及高精度武器电子设备。微波炮射程超过10公里,将其安装在特殊平台上可实现360度全方位防御。该款武器除了可搭配“山毛榉”地对空导弹用于防空外,还可检测俄军电子系统抗微波辐射能力;声波干扰,声波干扰技术就是利用声波使陀螺仪发生共振,输出错误信息,从而导致无人机坠落。研究人员发现,如果声音足够强(例如达到140分贝),声波可以击落40米外的无人机。韩国2015年8月公开了一种利用声波干扰陀螺仪击落无人机的技术。研究人员给无人机接上非常小的商用扬声器,扬声器距离陀螺仪4英寸(约10厘米)左右,然后通过笔记本电脑无线控制扬声器发声。当发出与陀螺仪匹配的噪声时,一架本来正常飞行的无人机会忽然从空中坠落。当然,在真实的攻击场景中是不可能把扬声器接到无人机上的,这种方法还不是真正有效的反无人机措施。目前存在的难点在于瞄准和跟踪,未来可能与跟踪雷达配合使用。三、系统实现 目前国内低慢小目标探测需求突现,其中蕴藏的巨大市场需求。本系统依托激光雷达技术,多无人机进行实时在线监测。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用激光雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪。 整套系统由三部分组成:激光雷达探测系统、旋转云台、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰系统。光电设备,先由激光雷达,最远探测距离可达20公里,最小分辨率可达0.01m2大小的目标,发现目标后,动态视频追踪系统根据目标距离自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,提高系统检测的准确性及无人机的移动趋势;定向射频干扰系统根据无人机运行轨迹及距离,定向发射射频干扰或捕捉网等手段,对无人机进行干扰及捕捉。系统可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。四、优势比较到目前为止,大多数雷达都是所谓的脉冲雷达。例如,这适用于几乎所有用于空中交通管制的雷达。脉冲雷达以固定的间隔发射短而强大的脉冲,并且该脉冲的一些被物体反射。通过测量发送和接收反射信号之间的时间,可以计算到物体的距离。脉冲雷达系统擅长检测大面积天空内的物体,并确定与物体的距离。另一方面,它们不太适合确定物体的速度和方向。多普勒雷达系统传输恒定信号。利用多普勒效应,当发射它的物体远离观察者时,信号的波长增加,而当物体向观察者移动时,信号的波长减小。正是这种效应导致救护车警报器在驶过后发出不同的声音。物体移动得越快,效果越强。因此,多普勒雷达可以基于从物体反弹回来的信号波长的变化以非常高的精度确定物体的速度。还可以以非常高的精度确定物体的运动方向。多普勒雷达系统提供了有关被检测物体的更多信息。另一方面,教科书会说多普勒雷达在覆盖大片天空和确定物体距离方面不如脉冲雷达。无人机的飞行速度非常慢。这使得它们难以使用脉冲雷达进行检测,也不适用于多普勒雷达系统。因为即使整个无人机移动缓慢,转子也会快速移动,并在多普勒雷达中产生独特的信号。“除了它们的小尺寸以及它们可以飞得极低的事实之外,无人机还带来了其他一些挑战。无人机尤其具有极强的机动性。熟练的操作员可以利用它来将无人机隐藏在不相关的物体之间,如树木,建筑物,鸟类等。这需要雷达集成的光学系统。通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时更加可行。光学传感器还有助于识别无人机。激光雷达,采用不可见光对空域进行360°全方位不间断探测,整个系统具有以下优势:1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。五、系统结构图 创新点:通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时进行区分。光学传感器还有助于识别无人机。 激光雷达,采用不可见光对空域进行360° 全方位不间断探测,整个系统具有以下优势: 1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。 2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。 3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。
  • 激光雷达校准专用漫反射板—PERMAFLECT
    激光雷达校准专用漫反射板,permaflect,自动驾驶,激光雷达近期,自动驾驶无疑已经成为科技圈和汽车圈的热点话题,其中一些主流汽车如特斯拉、奥迪、奔驰、宝马也纷纷进军自动驾驶领域。日前主流观点认为,激光雷达已经成为自动驾驶不可或缺的关键传感器。激光雷达的性能直接决定了adas和无人驾驶系统的性能!蓝菲光学生产的permaflect目标板可帮助校准激光雷达距离测量性能,更好得满足客户要求!蓝菲光学仪器有限公司与aeye、delphi、gentex、leidos、luminar technologies、quanergy systems、snitch、velodyne lidar、zoox公司有长期合作,蓝菲光学优质的产品质量和售后服务得到一致肯定!matthew weed, luminar 技术研发总监曾讲到:“为部署安全的自动驾驶车辆,luminar 的客户要求激光雷达系统能够在200多米的距离内对低至10%反射率的目标物实现精准测距。我们通常在200多米的距离上使用蓝非光学的permaflect目标板,来验证我们的产品是否满足客户严苛需求。”针对顾客严苛的技术要求条件,蓝菲光学仪器有限公司产品总是不断优化创新,生产出的permaflect ® 目标板满足激光雷达关键性能因素三到四个灰度等级(50%,5% - 94%)用于adas的激光雷达动态范围测试近红外激光波长908~940 nm和1550 nm的反射率由于传感器的工作距离,目标板需要大于a8或信纸尺寸(0.5到1平方米)整个反射面上的均匀性量产的一致性和现场使用的稳定性安装无需框架朗伯漫反射性能良好不随入射角改变
  • 突发!美议员敦促拜登政府调查并制裁所有中国激光雷达公司
    美国众议院中国共产党特别委员会的共和党人和民主党人敦促拜登政府官员调查所有中国的激光雷达(光探测和测距 ,简称LiDAR) 技术公司,以确定是否有理由将其列入三个制裁名单——国防部的中国军工企业名单、商务部实体清单以及财政部的非 SDN 中国军工复合企业名单(CMIC清单)。在当地时间11月28日致商务部长吉娜雷蒙多(Gina Raimondo)、财政部长珍妮特耶伦(Janet Yellen)和国防部长劳埃德奥斯汀(Lloyd Austin)的一封信中,该小组的20名议员警告称,激光雷达“目前不受美国出口管制或政府采购限制的约束”。激光雷达是一种遥感技术,使用脉冲激光来测量周围物体的距离、速度和高度。议员们写道,这是“用于自动驾驶系统和机器人的关键技术”,包括无人机和自动驾驶汽车。这封信由15名共和党人和5名民主党人签署,其中包括委员会主席迈克加拉格尔(Mike Gallagher)和高级成员拉贾克里希纳穆尔蒂(Raja Krishnamoorthi),D-Ill。议员们对美国的技术被用于对手的激光雷达系统,以及反过来说,这些外国支持的激光雷达系统被用于美国的关键应用表示担忧。信中写道:“鉴于激光雷达的重要性,确保外国激光雷达系统中使用的美国技术不会被我们的对手用来制造自主军用车辆和武器至关重要。”。“还需要采取紧急行动,阻止外国敌对国家的国家支持实体生产的激光雷达在美国市场扩散,或进入美国资本市场或美国关键基础设施系统。”随着美国和中国在科技领域的全球主导地位陷入激烈竞争,信中警告称,北京“认为激光雷达是一项战略技术,并呼吁将其开发用于国家安全和军事工业。”信中补充道:“直到2018年,全球激光雷达市场一直由美国公司主导,但由于中国产业政策的支持,包括关税和补贴,中国激光雷达公司正在迅速发展。”信中指出,一家中国公司——合赛科技“按销售收入计算,拥有47%的全球市场份额。”议员们呼吁商务部、财政部和国防部“调查中国的激光雷达行业,找出应列入各自机构清单的实体,以及美国的特定技术是否应受到对中国的出口管制”——特别是激光雷达技术中使用的底层芯片,这些芯片不受现有限制。拜登政府加大了阻止美国资本和高科技设备流向中国关联公司的力度,包括在10月宣布计划收紧此前实施的对中国出口先进半导体的限制。此前,乔拜登(Joe Biden)总统于8月发布了一项行政命令,限制美国在某些特定科技领域对中国的投资。然而,尽管做出了这些努力,议员和官员们仍然担心先进技术流向中国,以及北京方面规避已经实施的出口管制的能力。在本月早些时候发布的2023年年度报告中,美中经济与安全审查委员会(U.S.-China Economic and Security Review Commission)警告,由于“军民融合”,对中国的出口管制“现在面临重大执法障碍”。在周二的两党信函发表之前,包括加拉格尔和克里希纳莫西在内的另一组众议院议员于11月15日致信10家在美国进行自动驾驶汽车测试的中国公司,对他们收集的数据类型表示担忧。
  • 滨松参展CIOE 2019,激光加工、激光雷达、光通信等多类应用新品展现
    2019年9月4日-7日,中国国际光博会(CIOE 2019)在深圳成功举行。本次滨松中国在展会中主要以激光加工、激光雷达、光通信、工业计测、气体分析、民用消费、光谱检测、检验医学八个方向为主,进行了产品技术的呈现。久经市场考验的经典产品,以及最新曝光的新品都同台出现,获得了众多参观者的驻足。展会现场激光加工# 激光加工联合实验室展品:激光并行加工模块2019年7月,湖北工业大学-滨松中国-金顿激光共同建立的“激光加工联合实验室”正式成立。目前主要进行着基于空间光调制器的精密激光加工方案(钻孔、切割、打标等)的研究,包括不同应用的相位图计算算法、光路系统的搭建与优化、不同材料和应用的实验工艺验证等等。激光并行加工模块是联合实验室的一个小小的首秀。内部配置了滨松空间光调制器(LCOS-SLM)。激光入射到SLM上,在软件内预先设置的多焦点全息图,随后激光通过独特设计的光路,最终在相机靶面上产生多光束。在光调制时,该模块使用了带反馈的迭代算法。相机采集的多个光束的能量分布首先经过算法优化,再迭代入GS算法迭代循环中,经过不断迭代循环,最终得到了能量分布均匀的多个光束。这在实际的加工中,是十分必要的。利用这套激光并行加工模块可以进行10*10阵列多光束打孔、多光束并行蚀刻加工、多光束字母打孔等作业。现场亦展示了多个使用该模块进行加工的样品。除了光调制技术以外,联合实验室计划逐渐拓宽研究范围,滨松的更多产品和技术也将参与其中。以行业需求为导向,更好的促进我国智能激光加工行业的发展。加工样品通过便携显微镜可看到样品上的打孔细节# 下一代激光加工模块:JIZAI此次CIOE,首次曝光了滨松下一代激光加工引擎JIZAI的信息。JIZAI是基于滨松隐形切割技术(独有技术,拥有全球专利)以及空间光调制技术开发而出的产品。灵活性极强,可以根据不同的应用选配其中的器件,进行自由定制。模块可以实现任意形状的加工光束,比如多点并行加工、像差校正、平顶光束等等。紧凑轻巧,可自由移动,在多点打标、内部打标、玻璃打孔、微通道成型等众多激光加工作业中都可应用。JIZAI概念图使用JIZAI进行的玻璃打孔作业激光雷达 # 面阵红外近距离传感器低速及特殊场景下的应用,是激光雷达目前的落地热点之一。智能工厂、智慧物流、智能仓库等场景中,都少不了它的存在。新系列的面阵红外近距离传感器,主要就是面向针对此类应用的激光雷达的。新产品增大了像素尺寸,提高了饱和上限,并在内部设置了补偿电路,增强了抗环境光干扰的能力,更加适合于强背景光环境(如:室外环境)下的近距离测距。同时该器件还具有低成本的特点。目前推出了3种不同像素数量的器件,也可根据具体需求进行定制。# VCSEL固态Flash LiDAR被普遍看做是当前LiDAR发展阶段的下一个台阶。在探测器和激光器的选择上,都将有很大的变化。激光器方面,旋转式中普遍使用的边缘发射激光器(EEL)已经不再完全适用于Flash式的雷达,高功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)将成为最理想的选择。随着3D摄像头的热潮,VCSEL成为了近几年的热点话题,在大众熟知的人脸识别、手势识别等应用中都扮演了重要角色。但面向激光雷达的产品,对其各方面性能都有了新的要求,而此次滨松展出的940nm的VCSEL也是特别针对此应用开发的。除了本身光斑形态好的特点外,滨松新展出的VCSEL还具有光功率密度高、光电效率转换高、稳定性好的优点。带封装(金属)的滨松VCSEL产品,特定要求下,裸片产品的提供也可探讨光通信# 面向5G前传和数据通信中心光模块应用CIOE中,滨松呈现了面向中长距5G前传25G/50G光模块,以及100G/200G/400G数据中心互联光模块的全系列探测器方案。包括正照式/背照式、单点/阵列(pitch250/500/750μm)的InGaAs PIN PD,满足不同项目应用的需求。系列产品的特点在于,其采用了独特的设计结构,在保证高灵敏度、低终端电容的同时,也具备极高的可靠性。整个系列产品均可支持非气密封装。工业计测# 应用于编码器的光电探测方案展会中主要展出了目前编码器应用中比较具有代表性的产品,PD阵列、LED光源,以及集成光发射和探测的整体模块产品。实际上滨松探测器覆盖从可见光到近红外几乎全波段,可为LED光源匹配最合适高灵敏度的探测器,实现整个系统的高信噪比。滨松一贯是全线In-house设计和生产,无论是半导体设计及制造工艺,还是封装工艺都拥有丰富的技术储备,可以很好的应对针对编码器应用的各种定制化需求,打磨出最优的产品方案。民用消费# 针对广泛消费类应用的全波段产品“光”是无处不在的,不光是在生产制造、科研学术中,更是在生活的方方面面。滨松则希望通过自身的光电技术,为与我们息息相关的种种生活中的应用,带来更好的可能。让它们变得更加便捷、智能、环保。CIOE中滨松展出了多类光电半导体产品,其中包括可用于屏下,辅助屏幕亮度控制的接近传感器;可装配在便携式设备或独立体温计中,实现无探测位置限制的高精度温度测量,且低成本、环境友好的InAsSb探测器等等。滨松能为民用消费应用提供高一致性、高可靠性的产品。但最为重要的是,以60余年光电技术的沉淀,可以为具体的客户需求提供高定制化的服务,以及产品技术建议。成就更有竞争力的性能,抢占更新市场的先机。目前滨松中国除了北京总部外,在深圳和上海均设有分公司,拥有本土的销售、市场、产品团队,亦可以为中国客户提供更快速有效的服务。在CIOE中我们展现的产品技术和应用仅是冰山一角。实际上,滨松一直希望被看做是一个光子技术的提供者,以和客户更紧密的交流沟通,以及更深入的相互理解,来促成最佳的应用技术诞生。
  • 中国科大实现量子增强的微波测距
    中国科学技术大学郭光灿院士团队在实用化量子传感研究中取得重要进展。孙方稳教授研究组利用微纳量子传感与电磁场在深亚波长的局域增强,研究微波信号的探测与无线电测距,实现10-4波长精度的定位。该成果于3月9日发表在国际知名期刊《自然通讯》上。   基于微波信号测量的雷达定位技术在自动驾驶、智能生产、健康检测、地质勘探等活动中得到广泛应用。尤其在当前智能化、信息化发展大趋势下,发展高性能雷达测距技术对国防安全和经济发展都方面有重要意义。   量子信息技术的发展为发展雷达技术提供了新的解决方案。量子传感和精密测量利用量子相干、关联等特性提升系统对物理量的测量灵敏度,有望超越传统测量手段的精度。孙方稳研究组面向量子信息技术实用化,长期研究固态自旋体系的量子传感技术。发展了电荷态耗尽纳米成像方法,实现基于金刚石氮-空位色心的超衍射极限分辨力电磁场矢量传感与成像(Phys. Rev. Applied 12, 044039(2019)),并利用超分辨量子传感探索了电磁场在10-6波长空间内局域增强的现象(Nat. Commun. 12, 6389(2021))。   在本研究中,研究组结合微纳米分辨力的固态体系量子传感与电磁场的深亚波长局域,发展高灵敏度微波探测和高精度微波定位技术。研究组设计了金刚石自旋量子传感器与金属纳米结构组成的复合微波天线,将自由空间传播的微波信号收集并汇聚到纳米空间,从而通过探测局域的固态量子探针状态对微波信号进行测量。该方法将自由空间弱信号的探测转换为对纳米尺度下电磁场与固态自旋相互作用的探测,提高了固态量子传感器的微波信号测量灵敏度3-4个量级。为了进一步利用高灵敏度的微波探测实现高精度微波定位,研究组搭建了基于金刚石量子传感器的微波干涉测量装置,通过固态自旋探测物体反射微波信号与参考信号的干涉结果,得到物体反射微波信号的相位以及物体的位置信息。同时,研究组利用固态自旋量子探针与微波光子多次相干相互作用,实现了量子增强的位置测量精度,达到10微米水平(约波长的万分之一)。审稿人认为该工作是金刚石量子传感器在量子测距中的首次应用(…To my knowledge, this is a first demonstration of quantum ranging platform, based on NV center…)。   与传统雷达系统相比,该量子测量方法无需检测端的放大器等有源器件,降低了电子噪声等因素对测量极限的影响。通过后续的研究,将可以进一步提高基于固态自旋量子传感的无线电定位精度、采样率等指标,发展实用化固态量子雷达定位技术,超过现有雷达的性能水平。   文章第一作者为中科院量子信息重点实验室陈向东副研究员,通讯作者为孙方稳教授。该工作得到了科技部、基金委、中国科学院和安徽省的资助。
  • 中科光电携大气环境监测激光雷达亮相第33届气象学年会
    11月2日,以“加强学科融合、助力气象事业发展”为主题的第33届中国气象学会年会在陕西西安召开。会议为期三天,共组织22个分会场,并首次组织5场交叉学科交流活动。中国气象局副局长、中国气象学会副理事长宇如聪,陕西省副省长冯新柱、陕西省气象局局长丁传群等出席了开幕式。中国科学院院士曾庆存、中国工程院院士丁一汇、中国科学学院院士万卫星等近2000名杰出代表参加了此次会议。  会议期间,聚光科技子公司无锡中科光电技术有限公司(以下简称“中科光电”)的技术学者们与业内专家相互交流科研发展,探讨业务,并携大气环境监测雷达亮相展台,获得不少关注。第33届中国气象学年会现场  在这次会议中,中科光电研究员就《激光雷达在环境气象领域中的应用》、《重庆地区秋季大气臭氧垂直分布特征研究》与各位专家学者做了学术交流。  在当下,激光雷达已经广泛应用于大气边界层、水汽、大气温度、大气风场等探测中。中科光电的大气颗粒物激光雷达能对沙尘的过境、高空输送、沉降等信息进行探测,能输出高时间分辨率的大气光学厚度、边界层高度等数据信息,还可以观测到云底高度及云体结构性质的演变过程,为降水、降雪、冰雹等天气的预测预报提供前期的指示信号。 大气颗粒物监测激光雷达(双波长三通道)大气颗粒物监测激光雷达(高能扫描)短临预报:降雨短临预报:冰雹  在气象学中,气象因素会对臭氧产生影响,臭氧是城市光化学烟雾的最主要成分之一,同时也是重要的温室气体, 高浓度臭氧将对人类、动植物以及建筑物造成极大的危害。中科光电臭氧探测激光雷达能获取大气臭氧的时空分布信息,对大气环境、大气物理、化学分析等的监测控制有着较大的指导意义。气象条件与臭氧的垂直分布特征大气臭氧探测激光雷达  中科光电研究院还向各位专家学者分享了《大气颗粒物监测激光雷达的性能参量标校》。据悉,现在气象学领域还未曾出现统一的对激光雷达系统性能参数的测量验证。中科光电提出的是目前主流的激光雷达系统标校方法,能让使用者对大气颗粒物监测激光雷达的距离准确性和退偏比得到清楚的认识,对后期雷达系统的改进起到重要作用。激光雷达探测距离精度标校不少专家学者莅临中科光电展位参观了解激光雷达实物,中科光电工作人员向各位参观学者们演示了激光雷达的工作过程,展位人气不断。专家学者参观中科光电展台  作为国内外环境监测仪器的领先制造商,中科光电一直致力于为气象环境监测工作提供精准的数据,凭借多年在气象应用领域积累的经验与技术能力,集中优势技术团队,成功将多种产品应用于气象环境监测的各个领域中,参与了许多重要事件。在今年的杭州“G20”峰会、2015年“APEC”峰会、“抗战胜利70周年”首都阅兵现场、2015世界互联网大会和2014年南京青奥会等重大项目中,都起到了重要的保障作用。  在未来,中科光电依然会将气象环境监测作为重要的工作使命,致力于为气象部门提供更专业的服务。
  • 无锡中科光电携大气环境监测激光雷达亮相第33届气象学年会
    11月2日,以“加强学科融合、助力气象事业发展”为主题的第33届中国气象学会年会在陕西西安召开。会议为期三天,共组织22个分会场,并首次组织5场交叉学科交流活动。中国气象局副局长、中国气象学会副理事长宇如聪,陕西省副省长冯新柱、陕西省气象局局长丁传群等出席了开幕式。中国科学院院士曾庆存、中国工程院院士丁一汇、中国科学学院院士万卫星等近2000名杰出代表参加了此次会议。会议期间,我司的技术学者们与业内专家相互交流科研发展,探讨业务,并携大气环境监测雷达亮相展台,获得不少关注。在这次会议中,我司研究员就《激光雷达在环境气象领域中的应用》、《重庆地区秋季大气臭氧垂直分布特征研究》与各位专家学者做了学术交流。在当下,激光雷达已经广泛应用于大气边界层、水汽、大气温度、大气风场等探测中。我公司的大气颗粒物激光雷达能对沙尘的过境、高空输送、沉降等信息进行探测,能输出高时间分辨率的大气光学厚度、边界层高度等数据信息,还可以观测到云底高度及云体结构性质的演变过程,为降水、降雪、冰雹等天气的预测预报提供前期的指示信号。 短临预报:降雨 短临预报:冰雹在气象学中,气象因素也会对臭氧产生影响,臭氧是城市光化学烟雾的最主要成分之一,同时也是重要的温室气体, 高浓度臭氧将对人类、动植物以及建筑物造成极大的危害。我公司臭氧探测激光雷达能获取大气臭氧的时空分布信息,对大气环境、大气物理、化学分析等的监测控制有着较大的指导意义。 我司研究院还向各位专家学者分享了《大气颗粒物监测激光雷达的性能参量标校》、据悉,现在气象学领域还未曾出现统一的对激光雷达系统性能参数的测量验证。我司提出的是目前主流的激光雷达系统标校方法,能让使用者对大气颗粒物监测激光雷达的距离准确性和退偏比得到清楚的认识,对后期雷达系统的改进起到重要作用。 激光雷达探测距离精度标校不少专家学者莅临我司展位参观了解激光雷达实物,我司工作人员向各位参观学者们演示了激光雷达的工作过程,展位人气不断。
  • 刘文清院士谈激光雷达在环境监测中的应用——访中科院安徽光学精密机械研究所所长刘文清院士
    激光雷达的研究起源于上世纪60年代末,起初主要用于军用领域,自1995年正式实现商业化之后,在测绘、资源勘探等领域发挥了越来越多的作用,在最近盛行的“黑科技”无人驾驶技术的开发上,激光雷达更是核心技术之一。随着技术的发展和完善,激光雷达的应用范围也越来越广,其中环境监测领域就是很重要的一个方面,可以用来测量颗粒物、臭氧、温度和湿度的变化等等。  中科院安徽光学精密机械研究所于1991年建立了当时我国最大L625激光雷达系统,用于探测平流层气溶胶分布,该激光雷达系统被美国国家宇航局选为全球10个激光雷达站之一。后来又陆续开发出了探测平流层臭氧的紫外差分吸收激光雷达、可移动式双波长米散射L300激光雷达、车载式拉曼-米散射激光雷达等等,受到了广泛的关注。  近日,仪器信息网编辑专门针对激光雷达在环境监测领域的应用采访了中科院安徽光学精密机械研究所所长刘文清院士。刘院士为我们详细介绍了激光雷达在我国环境监测领域的应用、技术发展以及未来的技术需求。中科院安徽光学精密机械研究所所长刘文清院士  Instrument: 我们知道刘院士在环境光学领域有很多研究成果,今天我们把目光聚焦在空气质量监测上,空气质量监测仪器和技术种类众多,如常规六参数、VOCs监测仪、激光雷达、卫星遥感等等。首先请刘院士谈一谈目前我国空气质量监测仪器的整体情况?国产环境监测仪器与同类进口产品相比有何不同?  刘文清:我国大气环境监测技术现阶段主要还是以点式监测方式为主,如AQI六参数、VOCs等。这些监测设备组成了我国现阶段的地面空气质量监测网,为我国空气质量监测做出了巨大的贡献,逐步形成了具有中国特色的环境监测技术规范、环境监测分析方法、环境质量标准体系。目前采用的标准方法,主要以人体健康为关注重点,测量的是人们日常生活和工作活动范围内的空气质量,可以较为准确的监测空气中气溶胶和污染气体的含量,但它的局限性主要是获得局部低层、较小地域范围内的污染物浓度变化信息,缺乏污染物区域性变化、时空演变等指标的数据演变信息。近年来随着分析仪器的快速发展,结合卫星遥感,探空气球和高塔能够测量一些气溶胶、气体成分的垂直分布特征,但是卫星遥感直接获取的是整层大气污染,反演近地面污染有一定误差,而探空气球及飞机受时间空间影响,此类探空设备仍然存在着不足之处。  对于区域性复合污染监测,需要快速有效的技术手段进行区域范围内时间和空间上的监测。与以上传统点式监测方法相比,激光雷达等光学遥感监测技术的发展改变了传统的由点到线再到面的演绎方法,为大气环境研究提供了一个新的技术手段,克服了传统大气环境研究中的诸多局限性,实现了大空间、长时间、多尺度、多参数的遥感遥测。此类技术已达到了国际先进水平,尤其在业务化应用方面,我们已根据中国环境监测现阶段的需求进行了深入的研发,这是国外进口设备所不能做到的。目前,国产环境监测仪器已基本打破了进口产品的国际垄断地位,全面实现了中国造。  Instrument:颗粒物激光雷达技术被越来越多的用户所接受,请刘院士重点谈一谈颗粒物激光雷达技术。颗粒物激光雷达的核心技术要点是什么?在我国大气环境领域的应用情况?此技术在空气质量监测系统中的独特作用?  刘文清:激光雷达主要由激光器、发射和接受光学系统、探测器、高速数据采集卡和数据分析软件等部件组成,其核心技术在于稳定可靠的激光器和性能优良的反演算法。激光器单脉冲能量大小直接决定了激光雷达的探测高度。保证激光器单脉冲能量,能够有效保证系统信噪比,实现理想高度的探测。国内外不同厂家的激光雷达反演算法存在一定的差异性,应用最为广泛的是Fernald方法,也是我们安光所选择的反演算法。应用该算法,参考点的选择尤为重要,一般须假定一个近乎不含大气气溶胶的清洁大气层所在高度来视作参考点,为保证反演结果的有效性,必须通过明显气溶胶层或者云层的剔除方法来确认合适的参考高度。  随着“说清环境质量、改善环境质量”重大管理需求的发展和监测事权上收等管理机制的改革,地方政府动态精准管理能力支撑成为越来越迫切的要求,尤其是快速说清空气质量监测点数据变化原因、重污染应对、事故应急监测与快速评估等。针对区域性大气污染问题,及监测管理的迫切需求,作为一种成熟的主动遥感手段,颗粒物激光雷达在大气环境监测方面具有重要的意义。其在大气环境监测中的应用可分为以下几点:1)垂直监测:监测边界层变化特征,了解污染来源和变化趋势 2)水平扫描监测:可获取区域污染物的空间立体分布、变化规律和排放特征,摸清局地污染物对污染形成的贡献 3)车载移动监测:对污染源进行快速溯源,应对污染突发事件,并对污染气团进行跟踪 4)雷达组网监测:说清区域间污染跨界传输,为短时间空气质量预警预报提供及时、有效、准确的数据支撑。  Instrument:安徽光机所可以说是我国激光大气探测研究领域的先行者,在激光雷达技术的研发上,刘院士主要做过哪些工作?您认为未来还有哪些技术需要突破?  刘文清:激光雷达按照监测方法和监测种类可分为米散射激光雷达、大气成分差分吸收激光雷达、拉曼激光雷达等。我所在颗粒物激光雷达和大气差分吸收激光雷达方面已取得了阶段性进展。在北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、北京APEC会议、北京九三阅兵式、南京青奥会、福州青运会、郑州上合首脑会议、乌镇物联网大会的联合环境空气保障工作中交上了令人满意的答卷,相应成果也证实了我们激光雷达在稳定性、有效性方面取得了一定的成绩。但在某些方面还是存在一定的不足,需要我们进一步完善,如:1)拉曼激光雷达方面。由于其监测原理的限制,拉曼激光雷达白天会受到天空背景噪声的严重影响,如何有效提高其信噪比,将拉曼激光雷达成功的应用于环境监测日常业务中,为环境污染的扩散、大气化学过程的演变提供有效的气象数据。2)颗粒物激光雷达方面。雨水消光系数大,颗粒物雷达在降雨天气条件下应用效果不佳,如何去除降雨对颗粒物监测的影响,也是接下来的研究重点。3)细粒子质量浓度空间分布。我们已在无锡中科光电成功产业化了双波长三通道颗粒物激光雷达,应用532nm波长我们已可以反演PM10质量浓度的时空分布。对于细粒子质量浓度的时空分布也是迫在眉急的管理需求,目前我们已加大投入,研究开发应用355nm反演PM2.5质量浓度的时空分布的相应工作。4)大气差分吸收激光雷达方面。应用大气差分吸收原理监测臭氧的时空分布,已被成功运用,为证实其监测准确性,我们也参与了由上海环境监测中心举办的探空联盟比对实验。实验中监测臭氧的差分吸收激光雷达与探空气球、无人飞机等监测技术进行了廓线比对,比对结果令人非常满意。对于差分吸收激光雷达只能监测臭氧不是我们的目的,我们希望应用一种技术可以进行多参数测量,如同时监测二氧化硫、二氧化氮等,此类设想我们已取得了阶段性的成果。  Instrument: 安徽光机所的产业化公司——中科光电最近推出了高能扫描系列的大气颗粒物监测激光雷达,此台仪器的主要特点是什么?其研发目的是什么?其市场竞争力主要体现在哪?  刘文清:高能扫描颗粒物激光雷达是基于快速扫描振镜的激光雷达技术,该技术使激光雷达在保留原有垂直探测的功能上,还可以实现快速多角度扫描功能。如此针对固定安装的激光雷达,高能扫描激光雷达不仅可以监控5KM半径范围内的污染源(本地源以及外来源)变化过程,还可以同时获取垂直的颗粒物时空演变数据、边界层高度变化数据。使一台雷达可以同时获取区域内垂直与水平立体空间数据,为说清区域污染变化提供了更有力的数据支撑。同时,在产品设计中,我们也考虑了车载走航监测获取线源数据的技术要求,在固定加走航监测结合的模式下,可以全面获取“点面域、地空天”一体化数据。  我所张天舒研究员率领的激光雷达团队联合中科光电,组织技术骨干进行技术攻坚,经过近两年的不懈努力,攻克了快速扫描振镜技术、高重复频率激光器技术、多姿态雷达扫描数据分析技术、车载雷达减震避震技术和快速走航观测技术等一系列关键问题。其中,快速扫描振镜技术其核心竞争力在于,可以使扫描及成图时间分辨率达到3分钟,确保了监测数据的时效性(目前国内外采用3D支架扫描方式,完成扫描及成图时间需要2小时,没有时效性保证,无法动态说清变化过程)。  Instrument:在环保领域,标准被认为是一类仪器推广的“利器”,对于激光雷达,有没有正在制定的标准?或者说您认为需要哪些方面来规范此类仪器的生产和应用?  刘文清:激光雷达目前还没有正式的国家规范标准,很多单位对于激光雷达的性能校验也一直存在着疑问。实际上,为了保持激光雷达的有效探测距离及探测精度、保证激光雷达的稳定性及准确性,我们联合合作企业已经编制了相关的企业技术规范标准,希望能够逐步发展为行业和国家标准。  激光雷达标准规范的建立目的是为了保证雷达数据的有效性和一致性,科学的系统测试和校验方法是其重要的技术支撑。完整的系统测试即包括仪器组成部分的性能测试,如激光器的功率、脉冲能量、发散角,光学发射和接受系统与激光准直系统的匹配性,数据采集系统本身的采集速率、电子学噪声,以及雷达数据处理和分析软件性能 也包括功能指标,包括探测成分、探测距离、距离分辨率以及信噪比等。对于激光雷达这样一个复杂的光电探测系统的校验也可以与其他观测设备进行一致性的对比分析。使用激光雷达与能见度仪、太阳光度计等观测仪器进行数据一致性对比分析,采用探空气球数据对激光雷达观测数据产品的准确性进行校验等。  后记:随着我国大气环境治理工作的深入,大气环境质量监测的项目、时间要求和空间要求都在提升,随之而来的是监测手段的多样化。除激光雷达之外,卫星遥感、无人机、探空气球等技术不断被引入大气环境质量监测领域,不同的手段为我们多维度了解大气污染过程提供了依据,也为我们更精准的治理大气环境提供了技术支持。(编辑:李学雷)
  • 碳中和催生黑科技:TDLAS+激光雷达强强联手!甲烷泄漏无所遁形
    英国布里斯托尔大学所衍生出的QLM技术公司开发了一种基于量子光谱技术的气体成像仪器。该设备称为QLM-1,让来自石油和天然气行业的的重要温室气体——甲烷泄漏——无所遁形。 “这款相机使用最进的量子光谱技术来‘看到不可见的气体分子’”英国研究与创新部(UKRI)商业化量子技术挑战总监Roger McKinlay说。 一种新型的量子光谱气体成像技术让破坏环境的甲烷泄漏无所遁形(图片来源:UKRI) 该传感器使用一种称为可调谐二极管激光雷达(Tunable Diode Lidar, TDLidar)的新技术,该技术将可调谐二极管激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS)、差分吸收激光雷达(Differential Absorption Lidar, DIAL)、和时间相关单光子计数(Time Correlated Single Photon Counting, TCSPC)的优势结合,实现了基于低功率半导体二极管激光器的远程气体光谱分析和测距。该团队的1个TDLidar甲烷传感器在随机调制连续波(RM-CW)激光雷达系统中,使用波长在甲烷分子吸收线附近1.6509 μm的近红外激光器和珀尔帖冷却单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode, SPAD)探测器。 相较于现有基于激光的甲烷测量系统通常使用复杂且昂贵的反射镜阵列,将光反射到传统检测器中。QLM产品使用的SPAD探测器足够灵敏,可以仅探测几个光子,而且无需镜子提供反射回波。 这项工作由英国的工业战略挑战基金旗下的商业化量子技术挑战项目资助,是两年期的研究项目——碳排放单光子激光雷达成像(Single Photon Lidar Imaming of Carbon Emissions, SPLICE)——的成果。SPLICE是英国国家量子技术计划的一部分,据QLM官网宣称,这个技术将使其气体可视化解决方案完全商业化。 QLM在其网站上表示:“SPLICE项目的总体目标是成功开发行业实用化的单光子激光雷达气体成像仪器,并可用于全球范围内的连续气体泄漏检测和温室气体监测。”该项目的三个关键目标是实现远距离条件下的高精度测量、产品实用性和广泛适用性,以及可扩展和低成本的技术。该项目资金将用于产品研发、现场试验、工艺优化和商业路演等。到项目结束时,QLM气体成像相机和配件将完全投用于石油、天然气、以及环境科学行业,从而在设施规模上颠覆性地改变监测甲烷和二氧化碳的方式。 值得一提的是,如果释放到大气中,甲烷作为温室气体的效力是二氧化碳的84倍。此外,科学家估计,如果从油气井中提取天然气的过程中有3.2% 的甲烷(天然气的主要成分)泄漏到大气中,其造成的温室效应,将使天然气的环保性比煤炭还要低。 在实际应用场景中,过去的监测方法通常囿于太长的反应时间,并且难以准确测量甲烷的泄漏。崭新的甲烷气体成像系统可以远距离连续检测、量化和模拟泄漏的发展,还可以监控排放率并创建气体泄漏位置的精确地图,并在气体泄漏时立即通知工厂操作员。这些优势都是对与当前检测方法的重大改进。 QLM首席执行官Murray Reed表示:“石油和天然气巨头已承诺大幅减少其甲烷排放量,然而没有人能够正确、连续和大规模地测量甲烷,无法测量的东西是没办法管理的。”“问题的规模是巨大的,仅在北美就有超过50万口活跃的气井,以及全球成千上万的海上钻井平台和储气设施。在英国,我们有24个主要的管道压缩机站,为长距离天然气管道供能,以及数百个地上储存装置。所有的设备都可能在某个时候发生泄漏。” 与此同时,谢菲尔德大学、阿斯顿大学和布里斯托尔大学正在努力扩大新传感器可以检测的气体范围,以包括许多其他温室气体。这开启了在农业和其他产业使用该技术的可能性。 作为SPLICE项目的补充,QLM与Inzpire Limited合作开展搭载在无人机上的甲烷测量试验,评估其激光雷达气体成像系统安装在无人机上的检测和量化甲烷排放的能力。基于对人眼安全的红外半导体激光器,对环境进行的激光扫描将可以构建物体和气体分子的3D图片,准确显示泄漏的位置和大小。 QLM的TDLidar甲烷传感器示意图:激光扫描可以构建物体和气体分子的3D图片,准确显示泄漏的位置和大小
  • 国产77吉赫兹毫米波芯片封装天线测距创纪录
    记者从中国电科38所获悉,在2月17日召开的第68届国际固态电路会议(ISSCC 2021)上,该所发布了一款高性能77GHz(吉赫兹)毫米波芯片及模组,在国际上首次实现两颗3发4收毫米波芯片及10路毫米波天线单封装集成,探测距离达到38.5米,刷新全球毫米波封装天线最远探测距离纪录。  该款芯片在24毫米×24毫米空间里实现了多路毫米波雷达收发前端的功能,创造性地提出一种动态可调快速宽带chirp信号产生方法,并在封装内采用多馈入天线技术,大幅提升了封装天线的有效辐射距离,为近距离智能感知提供了一种小体积和低成本解决方案。  此次发布的封装天线模组包含两颗77GHz毫米波雷达芯片,该芯片面向智能驾驶领域对核心毫米波传感器的需求,采用低成本CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺,单片集成3个发射通道、4个接收通道及雷达波形产生等,主要性能指标达到国际先进水平,在快速宽带雷达信号产生等方面具有特别优势,芯片支持多片级联并构建更大规模的雷达阵列。基于扇出型晶圆级封装是封装天线的一种主流的实现途径,国际上的大公司都基于该项技术开发了集成封装天线的芯片产品。  下一步,中国电科38所将对毫米波雷达芯片进行进一步优化,根据具体应用场景提供一站式解决方案。  ISSCC被认为是集成电路领域的“奥林匹克盛会”,于1953年由发明晶体管的贝尔实验室等机构发起成立,在60多年历史中,众多集成电路史上里程碑式的发明都在这里首次亮相。
  • 北京是卓科技发布是卓科技、大气气溶胶激光雷达、新品
    大气气溶胶微脉冲偏振激光雷达:采用波长为532nm线偏振激光,可用于连续监测大气气溶胶的垂直分布,分析气溶胶的组成结构和时空演变。检测距离最大可达30公里,空间分辨率可以达到7.5米,可监测工业烟尘的排放等城市上空环境污染物的扩散规律、监测灰霾和沙尘暴等天气过程,对大气环境监测和大气科学研究都有着重要的意义。产品优势:精度高、范围广、可以全天候持续工作、可以数据联网云计算处理。应用领域:气象站、环境监测、工厂排污监测等。激光器激光器类型Nd: YAG 激光器工作波长532nm ± 1nm脉冲重复频率2.5KHz – 5KHz偏振比100:1 单脉冲能量~20uJ脉冲宽度~10ns脉冲能量变化± 3 % RMS光束发散角10000h光学接收参数接收望远镜卡塞格林-折返结构 口径162mm探测器单光子探测器(双通道)量子效率@532nm22% (CPM) 60% (SPAD) 数据采集系统多通道采集卡探测距离最大20KM盲区≤40m空间分辨力4.5m 6m 7.5m 15m 30m 60m 用户可选时间分辨率1s滤光片带宽300nm其他工作温度、湿度-20℃—60℃;0—100%尺寸0.6*0.23*0.23m3外壳材质铝合金数据传输和处理工控机,Win7/10工作方式连续或间断(用户可配时间)供电100/240V 或 锂电池(24V 30AH)制冷方式空气制冷、液体制冷设备功率30W(平均),峰值60W云台功率:80W;俯仰:-10—120°;水平:360°;精度0.05°;最大转速:30°/s;支持程序控制;接口:RS485 创新点:1、自带恒温控制系统,包括液冷强制循环降温和加热系统确保-30℃——50℃可靠工作; 2、大功率激光器,有效探测距离可大20KM; 3、一体结构,体积小,无需另配站房,安装维护操作简便; 4、双通道信号监测,单光子和模拟同步采集,完美解决了近端饱和及远端大量程探测距离问题。
  • 浙江省计量院圆满完成全站仪测距精度校准能力全国计量比对
    近日,浙江省计量院圆满完成由中国计量科学研究院组织的国家计量比对项目“全站仪测距精度校准能力计量比对”,省计量院5个测段的比对结果|En|值均小于0.5,比对结果满意。全站仪,即全站型电子测距仪,是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。广泛应用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量、变形监测领域,因此全站仪测距量值的准确可靠至关重要。此次比对在中国计量院昌平基地进行。比对期间,浙江省计量院克服沙尘暴恶劣天气,积极采取比对措施,确保比对工作井然有序、圆满完成。此次计量比对反映了省计量院计量工作水平稳定可靠、人员技术能力扎实,可确保我省全站仪测距数据准确可靠,能够为我省大型建筑、地下隧道施工以及变形监测等领域安全生产保驾护航。浙江省计量院每年为数百家企业、科研院所提供全站仪测距测角技术服务,并依托高精度测绘地理信息装备测量能力为企业解决设计、研发、生产过程中遇到的测量难题,发挥计量引领作用。
  • 福建省计量院“全站仪测距精度校准能力计量比对”中取得满意结果
    福建省计量科学研究院始建于1960年,现隶属于福建省市场监督管理局,是福建省属社会公益型科研事业单位,是依法设置的全省最高法定计量检定机构。承担国家法定计量检测任务,同时开展计量技术研究,为促进产业创新、提升产品质量提供技术支撑。   日前,由中国计量院作为主导实验室的国家计量比对项目“全站仪测距精度校准能力计量比对”结果公布,福建省计量院5个测段的比对结果|En|值均小于1,比对结果满意。   此次比对在中国计量院昌平科研基地进行,全国共有13个省市的计量和测绘实验室参加比对。通过比对验证了福建省计量院标准长度基线场稳定可靠,人员的技术能力突出,从而可确保我省全站仪测距的准确可靠和量值统一,能够为我省桥梁、隧道、港口、码头等大型工程建设安全生产保驾护航。   全站仪,即全站型电子测距仪(Electronic Total Station),是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘,将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数,使测角操作简单化,且可避免读数误差的产生。   全广泛应用于测绘、勘测、建筑施工等领域,仪器距离测量准确与否直接关系到工程建设质量和施工运行安全。福建省计量院长度所每年为数百家企业、科研事业单位提供全站仪测距测角技术服务,依托该院的标准长度基线场着力为企业解决了长距离激光测距中存在的难点问题,同时为企业研发新产品、产品升级、技术提升提供技术咨询与测试服务。
  • MIT研究团队打造新型红外测距系统,只需10美元成本
    p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 由Li-Shiuan Peh带领的麻省理工计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)研究人员团队,已经开发出一套有趣的新型红外深度感知系统。这套系统能够在户外使用,只需10美元的成本,就能够为智能机添加新技能。基于它,传统的个人代步工具——比如轮椅车和高尔夫球车——都可以轻松升级为自动驾驶车辆。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/e2ae0fd0-c714-40ca-a6f8-ca145065910c.jpg" title=" d53f846893f96d1.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 400px " / /p p style=" line-height: 1.75em "   上面这套原型,用到了普通手机中的摄像头组件,以及拆自仅10美元的测距仪上的商用激光发射器。 /p p style=" line-height: 1.75em "   实际上,类似微软Kinect之类的实惠型测距设备,已经在客厅娱乐之外的很多领域(比如机器人工程),发挥出了远胜于以往的潜力。 /p p style=" line-height: 1.75em "   在拥有现成廉价配件的同时,研究人员们还希望做出一个快速原型,甚至基于此打造出一个能够感知环境和导航的机器人,而无需不断改造必要的技术。 /p p style=" line-height: 1.75em "   遗憾的是,以Kinect为代表的红外系统,对光线条件的要求略有点高。阳光、火焰、热源,都可以轻松让它们抓瞎。 /p p style=" line-height: 1.75em "   相比之下,能够发射高能红外脉冲的商业户外测距仪,已经在过去30年里变得相当普及,其损伤眼睛的风险也被降到了最低。然而这样的系统非常昂贵,动辄上万的花费不是谁都承担得起。 /p p style=" line-height: 1.75em "   MIT的解决方案是测量定时发射的低能脉冲(捕捉4帧视频、2× 测量反射光、2× 只记录周围的红外线),然后用后者减去前者来算出距离。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/7787b238-849f-4e82-9ac9-b75f9a4ee326.jpg" title=" 0d87e0dee312826.jpg" / /p p style=" line-height: 1.75em "   在当前原型中,MIT研究人员用到了30fps的智能机摄像头(延迟约1/8秒--但也限制了这套系统的精度--240fps的摄像头可实现1/60的延时),虽称之为“主动式三测角”(active triangulation),但仍通过相机的2D传感器来测量。 /p p style=" line-height: 1.75em "   CSAIL研究人员表示,在3-4米的范围内(10-12英尺),设备的精度可以达到毫米级。在5米(16英尺)的时候,则减到了6厘米(2.3英寸)。 /p p style=" line-height: 1.75em "   不过,团队已经在一辆由新加坡-麻省理工研究与技术联盟开发的高尔夫球车上安装试验过,在15km/h(9pmh)的速度下都能够实现合适的深度测量。 /p p style=" line-height: 1.75em "   在技术成熟之后,就可以通过“插件式”的方法,轻松打造出一辆自动驾驶的高尔夫球车、电动轮椅、无人送货飞行器、甚至机器人。 /p p style=" line-height: 1.75em "   该团队将在斯德哥尔摩召开的“2016机器人与自动化国际会议”上披露更多细节。 /p p br/ /p
  • 漫反射涂料/目标板蓝菲光学permaflect-标定无人驾驶激光雷达距离测试性能、无人机机载相机、基于激光扫描技术的食品分类处理设备
    漫反射涂料/目标板蓝菲光学permaflect-标定无人驾驶激光雷达距离测试性能、无人机机载相机、基于激光扫描技术的食品分类处理设备Labsphere(蓝菲光学) 发布的“漫反射涂层Permaflect”,进一步扩展了公司的漫反射材料和涂层产品线。这条产品线包含性能优异的Spectralon材料,Spectraflect涂料和Infragold镀金涂料。在此基础上,蓝菲光学为用户提供了涵盖多个领域的创新性应用解决方案,包括无人驾驶激光雷达校准、发光二极管(LED)、固态(SSL)照明,遥感,成像、消费相机、汽车、国防安全、健康和生物医学光学等。图1 蓝菲光学漫反射涂层Permaflect  蓝菲光学的Permaflect特有近朗伯特性的白色和灰色漫反射涂层,专门针对恶劣的环境、天气及其他可能影响典型漫反射涂层性能的场合而设计,其反射率范围在5%~94%。  蓝菲光学首席技术专家Greg McKee指出:“从医疗仪器使用的一次性基准物到成像传感器的基准目标板,蓝菲光学可定制漫反射涂层的应用是极其丰富的,且其性能也是无可比拟的。”  除了提供Permaflect涂层原材料,蓝菲光学也提供各种尺寸的Permaflect漫反射目标板。在野外各种苛刻的条件下,这些目标板无疑是比白纸或者白布更好的选择。 Permaflect提供了一种传统目标板无法比拟的替代方案,更轻、更均匀、更耐用。”Mckee评论说。漫反射涂层Permaflect推出后受到了客户的广泛赞誉。其被广泛应用于多个领域:(1)Permaflect目标板应用于校准激光雷达距离测量性能Matthew Weed, Luminar 技术研发总监曾讲到:“为部署安全的自动驾驶车辆,Luminar 的客户要求激光雷达系统能够在200多米的距离内对低至10%反射率的目标物实现精确测距。我们通常在200多米的距离上使用蓝非光学的permaflect目标板,来验证我们的产品是否满足客户严苛需求。针对顾客严苛的技术要求条件,蓝菲光学仪器有限公司产品总是不断优化创新,生产出的Permaflect ® 目标板满足激光雷达关键性能因素。图2 Permaflect目标板应用于校准激光雷达距离测量性能图3 无人驾驶激光雷达图4 典型8/H Permaflect漫反射板反射因子 (2)Permaflect产品用于标定其基于激光扫描技术的食品分类处理设备 由于其无可替代的优异性能,在食品加工和工业过程自动化行业的某国际知名企业已大批量订购了Permaflect产品,用于标定其基于激光扫描技术的食品分类处理设备。 图5 食物在线分检图6 基于激光扫描技术的食物分检设备 (3)Permaflect漫反射板应用于无人机机载相机的标定 漫反射涂层Permaflect进入中国市场后,其在恶劣环境下的高品质性能备受国内用户的瞩目。  相对于柯达灰卡,漫反射涂层Permaflect在更宽广的谱段上提供平坦的反射率特性,而且具有良好的刚性和平面度,防潮防水性能优异,面幅选择多(标准品最小0.5m x 0.5m,最大1.2m x 2.4m,其他面幅可定制),又相对较轻,因此适用于各种环境。目前,漫反射涂层Permaflect已经被中科院某研究所用于野外环境下对无人机机载相机的标定。图7 无人机图8 无人机机载相机图9 Permaflect和柯达灰卡的反射光谱对比
  • Science:火星冰川下液态水的雷达证据
    p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 据国外媒体报道,火星极地冰盖底部存在液态水的假说于30多年前首次提出,之后的争论一直没有决定性的结果。无线电回声探测(radio echo sounding,RES)是很适合用来解决这一争论的技术,因为低频率雷达被广泛用于探测陆地极地冰盖底部的液态水,效果也很成功。冰与水之间,或冰与水饱和沉积物之间的界面,能够产生明亮的雷达发射。火星快车号(Mars Express)探测器上的火星亚表面和电离层探测高新雷达(Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding,MARSIS)正是用于进行RES实验的设备。MARSIS已经在火星亚表面进行了超过12年的调查,搜寻液态水的证据。有报道显示,在靠近南极层状沉积(South Polar Layered Deposits,SPLD),即火星南极冰盖最厚部分的区域具有强烈的基底回波。这些特征被解释为,由于雷达信号通过非常冷的纯水冰层传播,因而衰减可以忽略不计。在南极层状沉积的其他区域因此也探测到反常的明亮反射。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/fe5efc18-11dc-4cf6-9b1b-26bf19a199e2.jpg" title=" sinaa.png" / & nbsp MARSIS采集的雷达数据 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 在地球上,对极地冰盖上收集的雷达数据的解释通常基于定性(基岩形态)和定量(反射雷达的峰值功率)分析的结合。MARSIS的设计,尤其是其非常大的足迹范围(约3到5千米),无法提供很高的空间分辨率,极大限制了它通过基底地形识别冰下是否存在水体的能力。因此,对极地沉积底部液态水的精确探测要求定量估算基底物质的相对介电常数(以下称为介电常数),该数值决定了雷达回波的强度。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 在2012年5月29日至2015年12月27日间,MARSIS调查了火星南极高原一处宽200千米的区域,中心位于193° E, 81° S,与之前一项研究的区域基本对应。无论是从火星轨道激光测高仪(Mars Orbiter Laser Altimeter,MOLA)的地形数据,还是在现有的轨道图像中,这片区域都没有展现出任何异常的特征。这里地形平坦,由水冰和含量10%到20%的尘埃组成,并且季节性地覆盖一层厚度不超过1米的干冰。火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter)上的浅地层雷达对该区域进行了更高频率的雷达观测,揭示了SPLD中几乎没有任何内部分层,并且未检测到任何基底回波,与北极层状沉积和SPLD其他区域的观测结果形成鲜明对比。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/bf3e2987-e9bc-448a-954b-b5b3fef73243.jpg" title=" sinab.png" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 基底地形和反射回波功率 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 通过发射以3和4MHz或4和5MHz为中心的紧密间隔无线电脉冲,利用机载未处理数据模式获得了总共29个雷达剖面图。观测是在探测器位于火星夜面时进行的,以最大限度地减少信号的电离层散射。图2A显示了在该区域收集的一张MARSIS雷达图,图中尖锐的表面反射之后,是由SPLD内层间界面产生的若干次反射。这些回波中最后一个代表了富含冰的SPLD与底层物质(以下称为基底物质)之间的反射。在大多数调查区域,基底反射微弱且分散,但在某些位置,基底反射却非常锐利,并且具有比周围区域和表面更大的强度(明亮的反射)(图2B)。在多个轨道的观测重叠的情况下,以相同频率采集的表面和亚表面回波功率具有一致的数值。 /p p style=" text-align: justify " 表面和基底回波之间的双向脉冲传播时间可用于估计亚表面反射体的深度,并绘制基底地形图。假设SPLD内的平均信号速度为170m/μs,接近在水冰中的传播速度,那基底反射体的深度就大约是表面以下1.5千米。MARSIS大范围的足迹和基底回波在明亮反射体外部扩散的属性阻止了基底地形的细节重建,但是可以识别出一条从西向东的区域斜坡(图3A)。明亮反射体集中的亚表面区域在地形上是平,而且被较高的地面包围,除了在其东侧存在一个凹陷。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 介电常数可以提供对基底物质组成的约束,原则上可以从SPLD底部反射信号的功率中获取。遗憾的是,我们并不知道MARSIS天线的辐射功率,因为它无法在地面上校准(这得归咎于仪器的大尺寸),因此反射回波的强度只能根据相对量来衡量。通常是将亚表面的回波强度归一化为表面值,也就是计算基底和表面回波功率的比率。这种方法的优点还在于补偿信号的电离层衰减。按照这种方法,我们将亚表面回波功率归一化为沿各个轨道计算的地面功率的中值;我们发现,在给定频率下,所有归一化剖面产生了一致的基底回波功率值(图S3)。图3B显示了归一化后基底回波功率的区域图;在所有交叉轨道上,明亮反射体都位于193° E, 81° S附近,勾画出了一个定义明确、宽20千米的亚表面异常。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/bc0feb22-cc22-4162-8613-2c33e2b82141.jpg" title=" sinac.png" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 介电常数模拟和获取结果 br/ /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 为了计算基底的介电常数,我们还需要有关SPLD介电特性——取决于沉积物的组成和温度——的信息。由于水冰和尘埃的确切比例未知,又由于表面和SPLD底部之间的热梯度受到很大限制,因此我们探索了这些参数的可能取值范围,并计算了相应的介电常数范围。我们做出了以下通用假设:1)SPLD由水冰和尘埃(含量从2%到20%不等)混合组成;2)SPLD内部的温度剖面是线性的,从表面的固定温度(160K)开始,上升到SPLD底部的可变温度(170K到270K)。通过考虑平面波与一个三层结构的正常撞击来计算各种电磁场景,三层结构分别是:具有自由空间介电常数的半无限层;代表SPLD的均匀层;以及代表SPLD下方物质,具有可变介电常数值的另一个半无限层。该计算输出的是一个包含一系列曲线的包络,这些曲线将归一化的基底回波功率与基底物质的介电常数联系起来(图4A)。这一包络通过对每个允许的介电常数值与归一化基底回波功率值的概率分布值进行加权,从而确定基底介电常数(包括明亮区域的内外)的分布(图4B)。该过程产生了两个基底介电常数的独特分布,估计位于明亮反射区域的内部和外部(图4C和图S4),其在3、4和5MHz的中值分别是30 ± 3、33 ± 1和22 ± 1,以及9.9 ± 0.5、7.5± 0.1和6.7 ± 0.1。明亮区域外部的基底介电常数在4到15之间,是典型的干燥陆地火山岩。这也与SPLD基底物质之前的预估值(7.5到8.5),以及火星中纬度表面致密干燥火成岩的雷达表面回波功率值一致。与此相反的是,此前在火星上并没有观察到像明亮区域内这么高的介电常数值。在地球上,大于15的介电常数值很少与干燥物质联系在一起。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 采集于南极和格陵兰的RES数据显示,大于15的介电常数值可以用来指示极地沉积下方存在液态水。基于地球和火星在物理现象上的明显类比,我们可以推断,从SPLD下方明亮区域中获得的高介电常数值(部分)是水饱和物质和/或液态水层造成的。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 我们分析了SPLD下方明亮区域的其他可能解释。例如位于SPLD顶部或底部的干冰层,或者整个SPLD中水冰的极低温度,与表面反射相比,这些都可能增强基底回波功率。我们否定了这些解释,有的因为需要非常具体且不大可能的物理条件,有的则是因为它们不足以导致强烈的基底反射(图S5和S6)。尽管SPLD底部的压力和温度与液态二氧化碳的存在可以相容,但它的相对介电常数(约为1.6)要比液态水(约为80)低很多,因此不能产生明亮的反射。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 此前有研究利用凤凰号着陆器的湿化学实验室(Wet Chemistry Lab)发现,火星北部平原土壤中含有大量的镁、钙和高氯酸盐,支持了极地沉积底部液态水的存在。高氯酸盐可以通过不同的物理和/或化学机制形成,并且已经在火星的不同区域被发现。因此,可以合理地假设它们也存在于SPLD的底部。由于极地沉积底部的温度估计约为205K,又由于高氯酸盐能强烈抑制水的冰点(镁和钙的高氯酸盐能使水的冰点分别降至204K和198K),因此我们认为,在极地沉积底部有可能存在一层高氯酸盐水。这层盐水可以和基底土壤混合,形成污泥,或者位于基底物质上方,形成局部盐水池。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 此前在火星冰川下方的雷达探测中,液态水证据的缺乏已经被用来支持这样的假说,即火星极地冰盖对基底融化而言太薄了,一些作者声称液态水可能位于比以往认为的更深的位置。MARSIS的数据显示,在相对较浅的深度(约1.5千米),液态水也可能稳定地存在于SPLD下方,从而约束了火星水圈的模型。SPLD的原始数据覆盖范围十分有限(只占南极高原面积的几个百分点),加上融水区域的面积需要足够大(直径数千米,厚度几十厘米)才能被MARSIS探测到,从而限制了识别小型液态水体及其之间是否存在液态连接的可能性。因此,没有理由认定火星亚表面水体的存在只局限于某一区域。 /p p br/ /p
  • 计量院建立国内首台80米大长度标准装置
    日前,国内首台80米大长度标准装置在中国计量科学研究院建立,并通过专家验收。该装置测量范围达到80米,为测距仪、激光干涉仪等大长度仪器提供了有效检测范围的标准并保证其大长度量值的准确可靠,填补了测量范围大于50米的高精度测量仪器的国内检测空白,达到国际领先水平。   目前,我国约有10万台手持式激光测距仪、4万台高精度全站仪和光电测距仪,这些仪器被广泛用于控制测量、精密工程测量、地震形变测量、水电水坝安全监测、核电站和高铁建设中 近600台激光跟踪仪及数量不断增加的组合式经纬仪坐标系统、雷达扫描测量系统等仪器广泛应用于国防工业、航空航天、船舶和装备制造领域,且这类仪器的数量在不断增长。但受测量范围的限制,目前国内能够满足这些仪器检测需求的大长度检测装置还几乎处于空白状态。   为解决上述问题,中国计量科学研究院于2008年开展了此方面的研究。据项目负责人、中国计量科学研究院大长度室主任李建双介绍,该装置主要由80米精密导轨系统、大长度激光测量系统、环境温度测量系统和自动控制测量系统4部分组成,装置不确定度可达到0.1μm+2×10-7L(k=2)。   另据介绍,导轨长度和直线度等性能指标,是评价大长度标准装置可靠性的重要指标。目前国际上,包括中国在内,仅有德国、美国、芬兰等7个国家建立了大长度标准装置。中国计量院的这套装置,在导轨长度方面仅次于日本的100米导轨,在性能指标方面则处于国际领先地位。
  • “地球观测与导航”重点专项“基于光丝激光雷达的大气污染多组分监测技术研究”项目实施方案检查会在天津召开
    p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 近日,国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项“基于光丝激光雷达的大气污染多组分监测技术研究”项目实施方案检查会在天津召开。该项目由南开大学牵头组织实施,参加单位包括北京空间机电研究所、华东师范大学、上海理工大学等科研单位。南开大学副校长许京军、重点专项管理办公室、项目承担单位、专项总体专家组相关领导和专家合计20余人参加了会议。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 项目负责人汇报了项目任务目标与实施方案,专家组针对该项目实施方案进行了研讨交流,并对今后项目的实施提出了宝贵建议。会上,项目组成立了咨询专家组,并由许京军副校长为咨询专家组专家颁发聘书。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 该项目瞄准大气污染多组分监测国家重大应用需求,面向在轨应用时所面临的探测距离远、大气环境复杂及载荷环境适应性要求高等诸多挑战,开展光丝激光雷达技术的前瞻性研究工作,目标是解决强飞秒激光与物质相互作用机制的关键科学问题,具体包括飞秒激光在复杂大气中远程传输机制、诱导荧光谱分子动力学及在光纤放大器中的非线性效应等,力争在飞秒激光多维相干合成、光丝远程调控、高灵敏度组分荧光谱识别系统等关键技术方面取得突破。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 本次检查会上,与会专家从系统性、针对性、计划进度、成果形式、关键节点和风险控制等诸多方面对项目实施方案提出了改进意见和建议,为项目顺利开局和后续实施奠定了很好的基础。 /p
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