超声波雷达液位计

超声波液位计是一种非接触式的液位测量仪表，实际工作时由探头发射脉冲波，达到液位表面后返回被传感器接收，通过声波发射和接收的时间差来计算被测液位计的高度，因为是非接触测量，被测介质几乎不受限制，目前超声波液位计被广泛应用于各种固体物料和液体液位的测量；　　当前国内超声波液位计生产企业的数量众多，超声波液位计产业的发展也相对比较成熟，尤其是超声波液位计产品得到了很好的发展。我国超声波液位计产业发展势头正猛，但在产业形势一片大好的背景下，有些问题也是值得担忧的，尤其是国内超声波液位计生产企业主要以低层次、小规模、家庭作坊式企业为主。这对于我国超声波液位计产业未来发展是一个很大的限制和瓶颈。 近年来我国超声波液位计优越劣汰，推陈出新，是仪器产业健康发展的标志。尽管仪器仪表行业的整体水平有了很大程度的提高，但质量上仍然不够稳定，比如跑、冒、滴、漏现象在国产超声波液位计产业中经常出现。产品饱和相伴的是仪器仪表持续走高，超声波液位计走向是国际的影响。在当前的形势下，仪器仪表企业应及时对超声波液位计进行产品结构调整，控制投资规模，压缩非生产性开支，这无疑也是有积极意义的。 另外，我国超声波液位计产业与发达国家相比尚存在一定的差距。超声波液位计产业市场竞争日趋白热化，部分普通超声波液位计产品市场已经趋于饱和，出现供大于求的局面，这使得中小型企业发展越来越艰难。而即使是技术含量比较高的产品在国际市场中的竞争也十分的激烈。 我们的超声波液位计生产企业久战沙场，可谓历尽艰辛，自10年进世以来，在海外屡屡受挫，吃尽苦头，虽小有成绩，但依然无法摆脱&ldquo 消化不良&rdquo 、&ldquo 外不敌手&rdquo 的尴尬境地，关键题目是国际标准化战略。 一直以来国内的超声波液位计企业对自身的定位并不是很明确，盲目生产，缺少与主机企业之间产品配套的对接与合作。可以说国内尽大多数紧固件企业的产品都只是按照同一的标准批量生产，并不关心自身产品能否满足市场上主机产品的配套性，一味追求的是自身的出厂量，与国外仪器品牌产品相比，我们缺少的是&ldquo 专一&rdquo 的&ldquo 奉献精神&rdquo ，在仪器仪表行业发展中同样适用发展模式，可以是一对一，甚至一对多配套生产。 固然国内一些企业已经开始意识到了这一点，纷纷开发了新产品的规定，但这仅仅是前进过程中的一小步，超声波液位计国际标准有待在整个行业进行推广与完善在竞争如此残酷的今天，超声波液位计在市场独立的确不是件轻易的事情，更多是由于外部竞争的加剧和市场的变化所致。产品要在国内成功拓展，必须在发挥自己产品上风的基础上，加强营销治理体系的建设，提升营销执行力，才能使自己的优质产品为国内市场所接受。 当前中国在在超声波液位计市场中，高端超声波液位计的国产化之路就变得十分的艰难。当前基础件已经成为制约国内制造业向高端化发展的短板，十二五期间我国对高端装备零部件的国产化力度将进一步的加大。我国各子行业中的超声波液位计进口替代可行性差别十分大，高端超声波液位计产业亟待更多的政策引导及科研扶持，未来国内超声波液位计产业呈现良好的发展前景。

近期，超声波雷达传感器厂商珠海佑航科技有限公司（简称：佑航科技）宣布成功完成数千万元Pre-A轮融资，由中南创投领投，鼎嘉资本跟投。据了解，本轮融资将主要用于车载超声波雷达传感器芯片AK2的车规验证测试、量产、超声波探芯产能扩展以及车载微碰撞传感器芯片的研发等项目。佑航科技位于珠海市香洲区，厂房面积约6000平米，超声波雷达传感器年产能规划超8000万颗，公司是由珠海佑航和广州佑航于2021年合并成立的高新技术企业，是一家专业致力于车载安全系统：超声波雷达传感器探芯（换能器）、芯片、算法的研发设计、生产和销售为一体的企业。公司设有六大车间：三个传感器探芯智能制造车间、铝壳加工车间、压电陶瓷片制造车间、涂装加工车间、车规级实验室。珠海佑航在超声波雷达传感器端进行深度研发，以传感器探芯+芯片+算法为产品基础的模式作为前装二级供应商。探芯作为车载超声波雷达的核心零部件，直接影响总成产品的各项性能指标和技术特征。因此，佑航科技先从探芯入手，已经于去年底实现了超声波雷达探芯的规模交付，目前佑航拥有三条全自动化探芯生产线，预计今年可达到2000万颗探芯的销售量。计划今年底再新增两条生产线，明年能达到4000万颗探芯的产能。除了探芯，佑航科技还建立了一支车载超声波芯片研发团队，结合在超声波探芯领域的积累，研发符合国内标准的车载超声波AK2功能芯片。此外，佑航科技还在开发微碰撞传感器芯片。这一技术与超声波芯片技术都基于机械波来实现对距离和震动的感知，将两项功能整合后，可以提供更全面的应用和超声波融合算法，以降低成本。

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p /pp style="text-align: center "img title="1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/318b981e-2228-459f-9191-905c9b9c37ec.jpg"//pp style="text-align: center "strongRaw lidar signals over 1 h/strong/pp　　中国科学技术大学窦贤康课题组夏海云与潘建伟课题组张强合作，在国际上首次实现基于超导纳米线单光子探测器的双频多普勒测风激光雷达。采用最精简的光学结构实现了系统最高稳定性，提高了测风激光雷达的实用性和可靠性，更适合机载、星载平台运行。研究成果发表在《光学学报》上。9月6日，美国光学协会（OSA）、美国科学促进会（AAAS）官方网站以“新闻发布(News Release)”形式，首次对我国激光雷达研究进行了专题采访报道。/pp　　测风激光雷达具有广泛的社会效益，如精确的大气风场数据可应用于大气污染溯源和扩散预报、航空气象保障、气象气候学研究、风电系统的管理和调配等，此外还可应用于军事。/pp　　当采用更短激光脉冲提高多普勒激光雷达的距离分辨率时，传统相干探测激光雷达的相干效率就会下降，实时数据采集和处理均面临挑战。相干激光雷达本质是单模探测，需要大气回波和本振信号波前匹配，增加了制造和运行难度。直接探测激光雷达则可以避免这些问题。由于直接探测测风激光雷达可以利用大气分子、气溶胶的回波信号反演风场，其工作波长可以覆盖紫外到红外。/pp　　该直接探测激光雷达工作在1548.1纳米，该红外波长人眼允许曝光功率最高、大气透过率最优、太阳和天空辐射背景低。该工作波长属于光纤通信C波段，光电集成器件成熟。全光纤构造的系统采用了单个双频光纤激光器、单个单通道光学鉴频器、单个单模探测器，不需要重复校准。这种最精简的构造提高了系统稳定性，并可以模块分离式安装。因此，该系统更适合在机载、舰载、星载等大温差、强震动平台上运行。该系统采用双频激光器替代传统的多通道鉴频器，实现了激光器和光学鉴频器的高精度锁频（误差小于0.08米/秒）。该激光雷达采用超导纳米线单光子探测器：其理想的高量子效率和低暗计数噪声保证了最高的探测信噪比；其100兆/秒的最大计数率避免了激光雷达的信号饱和现象。该激光雷达采用时分复用技术，基于集成光电子学器件实现不同方向的径向风探测，无机械扫描器件。/pp　　在实验室内，该系统10天重复测量误差小于0.2米/秒。在比对试验中，将激光雷达测量的水平风速数据与超声波风速传感器的数据进行了比对，风速和风向的平均误差分别小于0.1米/秒和1度。在外场试验中，采用弱激光光源（脉冲能量50微焦）、小望远镜（口径80毫米），在10米高度分辨率、10秒时间分辨率条件下，实现了2.7km高度以下大气的风切变探测。/pp原文：Dual-frequency Doppler lidar for wind detection with a superconducting nanowire single-photon detector/pp /p

美国BRANSON新推出一系列台式超声波清洗机以其时尚的颜色、造型，卓越的性能，便捷的操作，一上市就受到客户的青睐、市场的追捧，为了让更多的用户享用这一新型的超声波清洗机，上海恒奇仪器现推出2013年第四季度促销大赠送活动，购买一台CPX8800H-C赠送B200迷你型超声波清洗机一台，购买其它型号超声波清洗机赠送BRANSON清洗液一瓶（通用、光学、金属）详细规则：1.购买任意一台新款BRANSON清洗机都有赠礼；2.购买一台CPX8800H，赠送B200迷你型超声波清洗机一台；3.购买一台8800（除CPX8800H外）或者5800，赠送BRANSON清洗液一瓶（1000ml），通用，光学，金属任选一款；4.购买1800,2800,3800一台，赠送BRANSON清洗液一瓶（500ml），通用，光学，金属任选一款。5.促销时间：2013.10.1-------2013-12-31新款必能信超声波清洗机 必能信超声波清洗液联系人：冯慧然电话：021-51693889-20Email：wq@hq17.com

据美国时间7月3日报道：根据国外一份针对用于医疗诊断治疗的超声波设备市场研究报告显示，至2017年，超声波设备市场价值将达81亿美元。据了解，2011年，超声波设备总市场价值已经达到56亿美元，根据6.2%的复合年增长率预估，至2017年，该市场的总价值将达到81亿美元。其中，增长幅度最明显的领域预计将会出现在如麻醉学和肌肉骨骼等专业医学急救领域中。对于现场即时诊断的需求推动了过去5年市场的发展，它将作为预测期的主要观测点。　　另据了解，自1940年以来，超声成像技术已经作为一个诊断工具应用于包括心脏病学、放射学、产科和妇科、泌尿外科和肌肉骨骼等各种医疗领域，它们构成了超声波设备的传统型市场。此外，该项技术还在如紧急医学和麻醉等通用成像和现场临时诊断存在着巨大应用价值。

某终端单位，采购一批仪器设备，除其中几个指定了一些品牌外，其他的均不限制，整包或能提供其中某类设备的厂商均可联系报价，清单如下，具体要求见附件：序号仪器设备名称序号仪器设备名称1取样及预处理装置24溶解氧测量仪2在线水质监测数据控制器(数据采集传输仪)25固体悬浮物浓度测量仪3在线水质自动采样器(系统)26超声波渠道流量计4pH 水质自动分析仪27PO4-P 在线分析仪5浊度在线分析仪28一体化温度变送器6低浊度在线分析仪29振动监测报警仪7余氯在线分析仪30浊度测量仪8氨氮（NH₃-N）水质自动分析仪31超声波液位计9化学需氧量（CODcᵣ）水质自动分析仪32余氯分析仪10总氮（TN）水质自动分析仪33电导率在线分析仪11总磷（TP）水质自动分析仪34色度在线分析仪12电磁流量计35雷达料位计13雷达液位计36磁翻板液位计14压力变送器37单法兰压力变送器15液位差测量仪38流速开关16液位开关39压力开关17热导式气体流量计40H₂S 浓度变送器18气体检测报警仪41NH₃浓度变送器19污泥界面计42超声波气体流量计20污泥浓度测量仪43工业温湿度报警器21氧化还原电位测量仪44分布式光纤测温主机22在线氨氮直接测量仪45用电安全防御系统23在线硝氮直接测量仪46在线水质自动采样器附件.xlsx联系方式：为避免过度打扰，请添加仪器信息网工作人员微信获取采购方联系方式：

声波的全部频率是指10-4~1014Hz，其中20Hz以下称为次声波，20~20000Hz为人耳可接收声波，超声波是指频率20kHz以上的声波。超声波具有能流密度大、方向性好、穿透力强等优点。超声波特点　　进入21世纪后，超声提取分离技术广泛用于医药、食品、油脂、化工、环境检测等各个领域，其中在环境检测领域具有重要作用。2018年4月，国家环保部正式发布《HJ911-2017 土壤和沉积物有机物的提取超声波萃取法》，正式将超声波列入土壤样品处理相关标准中，采用超声波提取土壤中的半挥发性有机物和石油烃等特定物质。　　超声波提取原理 利用超声波具有空化效应、机械效应及热效应，还可以产生乳化、扩散、击碎、化学效应等许多次级效应，这些作用增大了介质分子的运动速度，提高介质的穿透能力，促进目标物有效成分溶解及扩散，缩短提取时间，提高有效成份或目标物的提取率。　　超声波提取特点 提高所提成分回收率，缩短提取时间，提取过程中无需加热，节约能源，低温提取，不易改变所提取成分的分子结构　　操作方便，流程简单，减少提取溶剂的使用量，节约成本　　改进了繁琐的传统提取工艺，提高企业的经济效益　　土壤样品的超声波提取 在环境检测过程中，土壤样品可采用超声波提取特定待测物，例如半挥发性有机物和石油烃等，但样品需经过前期制备处理方能进入提取过程。　　首先，从野外采回来的土壤样品，常常含有石头、根系、玻璃、废金属等杂物，应先将杂物除去，再混匀，按四分法粗分。　　其次，需要去除95%以上的水，主要干燥方法有：①干燥剂法(常用的干燥剂有：无水硫酸钠、硅藻土) ②真空冻干法(挥发性组分、热稳定差的组分损失小) ③自然风干法(只适用不挥发性物质、稳定性强物质，例如多氯联苯等)。　　最后，对样品进行均化处理，为了保证样品充分，混匀，干燥的样品经研磨、过筛、均化后保证样品的均匀性和结果的重复性。　　超声波提取是由新芝低温冷却循环泵控制样品温度，新芝多通道超声波粉碎机可以在3-10分钟内完成一次多个样品的提取过程，高效便捷，大幅度减少人力、物力成本。部分应用场景图　　提取过程中需要注意保证样品能够被完全翻动，并且根据目标物性质设定合适的超声功率及提取时间，往往对于挥发性有机物等可以缩短提取时间避免样品挥发或分解。整个提取过程需重复提取3次并合并提取液。当样品颗粒度较小，可以与溶剂充分接触以提高提取效率。　　《HJ911-2017 土壤和沉积物有机物的提取超声波萃取法》中规定适用于多环芳烃、酚类、酞酸酯类和有机氯农药等半挥发性有机物及不挥发性有机物的提取。但该方法不适用于提取不稳定的有机物(如有机磷农药等)，该类物质易挥发、分解，会大大影响回收率。　FYI 超声萃取法也适用于固体废物中石油烃的提取，超声萃取法、索式提取法、水平振荡法也已被发现可用于固体废物中石油烃的提取。由于提取得到的石油烃分子量较大，粘度较高，采用超声萃取法可以有效提升提取效率。　　新芝超声多通道超声波细胞粉碎机系列集合图*　多通道超声波细胞粉碎机性能特点　　新芝土壤全家桶*▼End

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。下面我们介绍一下几种常见的应用：1、细胞破碎超声波破碎细胞有操作简单，重复性好，节省时间等优点，多用于微生物和组织细胞破碎。超声波频率高于15-20KHz，在菌悬液中形成空化效应，使细胞产生急剧震荡而导致破裂，用于提取细胞内含物，如：大肠杆菌制备酶等。2、超声波化学合成超声波的空化效应过程中，空气泡产生高达5000K的高温，大于200MPa的压力。这就成为超声波化学合成的能量来源，利用这些能量可以在一些微粒表面合成出纳米粒子。3、超声波制药1)注射用医药物质的分散——将磷酯类和胆固醇和药水的混合 物，经过超声分散，可以得到更小粒子供静脉注射使用2)草药提取——利用超声破碎植物组织，加速溶剂穿透组织， 提高中草药有效成分提取率。如金鸡纳树皮中生物碱浸出，一般方法需要5小时以上，采用超声波分散只需要半个小时就可以完成。3)制备疫苗——将细胞或病菌借助于超声分散将其灭活后，用于疫苗制作。4、超声波在化妆品领域的应用超声波对化妆品的乳化和分散效果，形成更小的乳化微粒，使化妆品更深入渗透到肌肤层中，让肌肤更好吸收，发挥更好的效力和作用。使用超声波分散，在不需要使用乳化剂的情况下就能使蜡及石蜡乳化，化妆水等油的微粒子分散，微粒直径可以在1um以下。5、超声波对酒的醇化—催陈技术新酒的口感辛辣，味道差，需要经过较长时间的储存陈化，产生一系列的物理和化学变化及缔合过程，使辛辣、刺激性变小，酒味甘绵柔和，香味增加，口味协调，即为生酒的老熟。通过使用17.5-22KHz的超声波处理5-10min，可以酒的老熟时间缩短1/3到1/2.6、超声波清洗超声波清洗是基于空化作用，即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆，由此产生的冲击将浸没在清洗液中待清洗物体表面的污物剥落下来。随着超声波频率的提高，气泡数量增加而爆破冲击力减弱，因此，高频超声波特别适用于小颗粒污垢的清洗，而不破坏其工作表面WIGGENS提供完整的超声波系列产品：超声波清洗机、超声波振荡水浴、超声脱气机、制冷型超声机、超声破碎仪、超声波专用隔音箱等。超声波清洗超声波振荡水浴超声波脱气机超声波破碎仪

超声波破碎仪破碎细胞液的操作流程破碎细胞液是超声波破碎仪在生物学、生物化学等领域中常见的应用之一。以下是使用超声波破碎仪进行细胞液破碎的基本操作流程：注意：在进行实验前，请根据实验的具体要求和样品的特性，合理选择超声波破碎仪的参数，并严格按照仪器和试剂的使用说明进行操作。 操作流程准备工作： 准备需要破碎的细胞液样品，将其放入合适的管或容器中。确保使用的容器和超声波破碎仪的处理装置（破碎杵、破碎管等）是洁净的。确保超声波破碎仪的电源连接正常，仪器处于正常工作状态。设置超声波破碎仪参数： 打开超声波破碎仪的控制面板，设置合适的参数，包括超声波功率、工作时间、工作模式等。这些参数的设置需根据细胞液的性质和实验要求进行调整。选择合适的处理装置： 根据样品性质选择合适的处理装置，例如破碎杵、破碎管或破碎尖。不同的处理装置适用于不同类型和量的样品。装载样品： 将装有细胞液的管或容器放置到超声波破碎仪的处理装置中。注意确保样品的容器符合仪器要求，以避免因容器形状或材质不适配而影响破碎效果。进行超声波破碎： 启动超声波破碎仪，开始超声波破碎。根据实验要求，可以选择连续工作或脉冲工作模式。监控样品的温度，确保在破碎过程中不会产生过多的热量。监控破碎过程： 在破碎过程中，可以通过适当的时间间隔停止超声波破碎，检查样品的破碎程度。可以根据需要调整破碎时间，以确保达到理想的细胞破碎效果。结束破碎： 破碎完成后，停止超声波破碎仪的运行。取出样品，根据实验需要进行后续处理，如离心、分析等。清洗工作： 清洗超声波破碎仪的处理装置和样品容器，以防止交叉污染。按照仪器和容器的清洗要求进行操作。以上是一般超声波破碎仪破碎细胞液的基本操作流程。具体的操作步骤和参数设置应根据实验的具体要求和仪器的型号而定。

超声波细胞破碎机，也称为超声细胞破碎仪，其工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应。以下是其工作原理的详细解释：　　　　1.电能转换：首先，超声波细胞破碎机将电能通过换能器转换为声能。换能器作为核心部件，能够将电能高效地转换为超声波能量。　　　　2.空化效应：当超声波在液体中传播时，它会在液体中产生空化作用。这种空化作用表现为液体中的微小气泡迅速形成并随后炸裂。这些炸裂的气泡会产生类似小炸弹的能量，形成高强度的剪切力和高频交变水压。　　　　3.细胞破碎：这些高强度的剪切力和高频交变水压作用于细胞壁，使细胞壁受到压力变化而破碎。同时，由于超声波在液体中的剧烈扰动，粒子会产生大的加速度，使它们相互碰撞或与装置壁碰撞而破碎。　　　　4.主要应用：超声波细胞破碎机广泛应用于中药提取、细胞、细菌、病毒组织的破碎等领域。其高效的破碎能力使得这些生物样本的处理更加快速和有效。　　　　此外，超声波细胞破碎仪还有一些其他的特性和功能，例如：　　　结构特点：超声探头通常采用进口钛合金材质，具有高能效换能器和振幅自动调节功能。这些特性保证了设备的高效性和稳定性。　　　　技术参数：工作频率范围通常为20～25KHz，具有频率自动跟踪功能。设备可储存多套常规程序数据和一套组合程序，工作方式有定时和计数两种。这些参数和功能使得设备更加灵活和易用。　　　　综上所述，超声波细胞破碎机的工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应，通过电能转换、空化效应和细胞破碎等步骤实现对生物样本的高效处理。点击此处可了解更多产品详情：超声波细胞破碎机

超声波超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。利用声波反射、衍射、多普勒效应，工业上制造出了超声波物位计、超声波液位计、超声波流量计等。今天，小菲就给大家介绍一款FLIR新品——FLIR Si124工业声波成像仪，它是如何利用声波在工业检测中“如鱼得水”的呢？FLIR Si124简介FLIR Si124是一款简单易用的智能声波成像系统，能够可视化显示空气压缩系统的加压泄漏和高压电气设备的局部放电问题。借助这款轻便的单手操作声波成像仪设备，公共事业、制造业和工程类专业从业人员可以轻松发现效能损失问题和潜在故障，其速度比传统方法快10倍。过滤杂音，准确定位借助FLIR Si124开展日常维护工作，相关专业人士可以快速发现问题，确保电力设施持续供电、生产运营正常运行。• FLIR Si124内置124个麦克风和1个高清可见光摄像头，接收频率范围（2kHz至31kHz）涵盖了可听声和超声波，可过滤工业环境中常见的背景噪声，生产精确的声像；• 有效检测距离达100米，可以让工作人员在安全距离内检测。迅速查找，单手操作FLIR Si124工业声波成像仪检测的声像可实时叠加在可见光数码图像上，使用户可以准确地查明声音来源、区分问题。FLIR Si124主要有两个用途，包括检测压缩空气泄漏和局部放电，例如电晕、电弧、表面放电等。• 对于高压电气系统，局部放电可能导致灾难性故障，FLIR Si124可以在安全距离内区分局部放电类型（包括表面放电、漂浮放电和空气放电），提高电气系统的可靠性；• 即使在白天也能识别电晕放电，可在发生灾难性故障之前快速更换有缺陷的组件，避免停机危险；• 压缩空气因为无色无味的特性，泄漏现象非常隐形，导致压缩空气泄漏几乎是工厂里最常见的一种能源浪费，使用FLIR Si124可以快速准确找到泄漏点，其速度比传统的机械、电气、真空和压缩机系统检测方法快10倍；• 压缩空气通常是工厂中最昂贵的能源，使用FLIR Si124可以快速估算由压缩空气/真空泄漏引起的年度能耗费用；• FLIR Si124重量仅微超980克，非常轻便，支持单手操作，其连续使用时间长达7个小时。云端分析，存储共享FLIR Si124搭载了FLIR Acoustic Camera Viewer云服务，可自动将捕获的图像保存到云端。用户稍后可以访问存储在云端的图像并进行深入的人工智能分析。• 通过Wi-Fi将捕捉到的图像上载至云端，可存储和备份数据，还可以使用FLIR Acoustic Camera Viewer云端分析工具进行深入分析，创建报告；• 用户可以获得额外的8GB的外部USB存储空间和无线数据传输功能，简单、高效地共享照片和数据。科学技术的发展让我们不仅能看到温度这下连声音都可以看到啦~局部放电是高压电气设备经常遇到的问题压缩空气泄漏在工厂中也很难避免快用FLIR高科技新产品FLIR Si124 工业声波成像仪在安全距离检测一下既能保证安全，又可避免损失哦~

今年上半年，全国超声波细胞粉碎仪行业累计完成工业总产值3075.09亿元，同比增长14.86%；完成销售产值2980.36亿元，同比增长14.94%。1～6月，全国超声波细胞粉碎仪行业完成出口交货值514.13亿元，累计同比增长10.18%。过去的十一五期间，中国的超声波细胞粉碎仪行业增长速度在20%左右。　 可见，超声波细胞粉碎仪行业在受原材料成本、人工成本的等因素影响之后，从高速的增长区位步入相对缓慢的增长阶段。而这种转变将伴随着的是大部分企业面临更大的成本压力、库存压力等。在这种充满了不确定性的经济大环境下，广大的中小企业如何利用现有的资源灵活的抢占市场显得尤为重要。　　过去，行业大多采用上门拜访、展会销售、电话销售，后来随着互联网的普及，网络营销成为广大企业营销战略的一部分。如今，随着中国网民基数的日益庞大，超声波细胞粉碎仪行业的销售模式开始发生根本性的迁移，网络营销从最初的概念炒作真正发挥作用。据笔者了解，一些小的代理企业、厂家网络营销份额占到了公司的80%之上，而一些大的超声波细胞粉碎仪企业更是成立了专门的电子商务公司进行专业化运营。　　网络的普及给营销模式的根本变化带来了可能，甚至可以弥补其他营销模式的不同。

搞生命科学研究的，哪个实验室没有一两台趁手的新芝超声波细胞粉碎机？他们大部分长这样：新芝生物超声波粉碎机迭代演进图它的基本原理是基于超声波在液体中的空化效应，由换能器将电能量通过变幅杆在工具头顶部液体中产生高强度剪切力，形成高频的交变水压强，使空腔膨胀、爆炸将细胞击碎。另外，利用超声波在液体中传播时产生剧烈地扰动作用，使颗粒产生很大的加速度，从而互相碰撞或与器壁碰撞而达到破碎、乳化和分离的效果。超声波工作原理图新芝生物的超声波细胞粉碎机因其可靠的性能、灵活的参数设置、较小的样本损耗，一直都是生命科学研究者最喜欢的产品。然而，英雄也有短处！常规的超声波细胞粉碎机因为其设计原理限制，存在几个不甚完美之处，比如：污染:实验时，变幅杆需要与样品直接接触。实验完成后清洁比较麻烦，而且容易造成样本间的交叉污染。升温:高强度超声波容易导致液体升温，对温度敏感型样品进行实验，一般需要加入冰块辅助降温，影响样本体积也可能增加样品污染的风险，且在持续时间较长的实验过程中，依旧容易升高温度。通量低:除多通道超声波细胞粉碎机外，目前几乎所有的超声波细胞粉碎机都采用单一变幅杆的形式，样品需逐个处理，效率相对较低。为弥补这些缺陷，新芝生物推出进化款非接触式超声波细胞粉碎机——SCIENTZ08-IIICSCIENTZ08-IIIC非接触式超声波粉碎机也叫杯式超声破碎仪，可在密封、无菌、恒温条件下进行超微量、多样品破碎。相比传统的探头超声波细胞粉碎机，解决了以下痛点：1防止交叉感染因采用非接触式设计，样品可放在离心管或其他密闭容器中直接进行实验，与变幅杆不直接接触，杜绝了样品交叉污染的风险。2防样品升温仪器采用双层内胆设计，可搭配外接恒温槽使用，样品在破碎过程中始终在4~10℃环境中，尽可能保留了生物活性，保障样本安全。3通量高仪器采用专用可旋转支架，一次可放入0.2ml、0.5ml、2ml样品管12个，同时支持5ml、50ml样品架定制。除此之外，SCIENTZ08-IIIC采用一体式机身，有效节省实验室宝贵的空间的同时尽可能地减少了噪音干扰。主要应用方向：高通量测序仪样本前处理细菌和细胞破碎及提取膜蛋白均质, 乳化反应贵重试剂的超声处理预想一睹真容，或了解新款产品更多信息，详询新芝生物各地办事处。 部分文章一览 ChIP assay（染色质免疫共沉淀）样本前处理Shen, Y., Zhang, F., Li, F. et al. Loss-of-function mutations in QRICH2 cause male infertility with multiple morphological abnormalities of the sperm flagella. Nature Communication 10, 433 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-018-08182-x研究过程中，染色质免疫沉淀(ChIP)-PCR和ChIP-qPCR。ChIP实验使用ChIP-IT Express Enzvmatic Kit (Active Motif)进行。简单地说，用1%甲醛固定睾丸组织，在细胞裂解缓冲液中提取染色质，然后在混合有蛋白酶抑制剂的裂解缓冲液中提取染色体，然后在冰水混合物中采用新芝生物的非接触式超声进行染色体剪切，剪切后平均长度为500 bp。1%的剪切染色质被保留作为阳性对照输入DNA，另一部分在随后的PCR中用IgG孵育沉淀作为阴性对照。剩余的染色质用抗QRICH2的抗体孵育沉淀。采用PCR和qPCR对ORICH2结合的CABYR和ODF2靶区进行扩增。qPCR数据同时采用Fold Enrichment Method和Percent Input Method进行分析，在Percent Input Method中，靶DNA片段在睾丸组织中富集的值归一化为1%输入DNA的值。 ▼End

超声波清洗机利用超声波振动产生的高频声波，通过液体介质将能量传递到被清洗物表面，以达到清洁的目的。其工作原理主要包括以下几个方面：1、超声波振动： 超声波发生器产生高频的电信号，驱动换能器将电能转换为机械振动。这种高频振动通过液体传播，在液体中形成稳定的波动。2、液体介质： 清洗过程中，被清洗物被完全浸没在液体介质中，通常是水或清洁剂。液体介质起到传递超声波振动的作用，同时可以将清洗物表面的污垢、油脂等物质分散、溶解。3、空化效应： 超声波振动在液体中产生的高压区域和低压区域交替形成，导致液体中发生空化现象，即液体中形成微小气泡。这些气泡在高压区域内瞬间形成，随后在低压区域内迅速坍塌，释放出大量的能量，形成微小的水击波，从而击打清洗物表面，达到清洁的目的。4、机械作用： 超声波振动和空化效应共同作用下，清洗物表面的污垢、油脂等物质会被有效地剥离、击打、分散和溶解，从而达到彻底清洁的效果。 在各个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1、工业清洗： 用于清洗各种工业零件、机械设备、模具、工具等，包括金属件、塑料件、玻璃件等。特别适用于复杂结构、细小孔隙和难以清洁的部件。2、医疗保健： 用于清洗医疗器械、手术器械、医疗器具、牙科设备等。超声波清洗可以彻底清洁器械表面的细菌、病毒和污垢，提高器械的卫生水平。3、汽车维修： 用于清洗汽车零部件、发动机零件、喷油嘴、汽车缸体等。可以有效去除油污、积炭、金属屑等，延长汽车零件的使用寿命。4、电子制造： 用于清洗印刷电路板（PCB）、电子元件、光纤等。可以去除焊接残留物、氧化层和表面污染，提高电子产品的质量和可靠性。5、实验室科研： 用于清洗实验室玻璃器皿、实验仪器、试剂瓶等。可以彻底清洁实验室器皿表面的残留物和污垢，避免交叉污染。 总而言之，超声波清洗机以其高效、环保、节能的特点，被广泛应用于各个领域的清洁工作中，成为现代清洁技术的重要组成部分。

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超声波细胞粉碎机厂家年底促销 详情请咨询：021-54385660 18018521092 超声波细胞粉碎机产品说明:超声波细胞粉碎机是一种利用超声波在液体中产生空化效应的多功能、多用途仪器。它能用于多种动植物、病毒、细胞、细菌及组织的破碎，同时可用来乳化、分立、匀化、提取、消泡、清晰、纳米材料的制备、分散及加速化学反应等。 超声波细胞粉碎机应用范围：仪器被广泛应用于生物学、微生物学、物理学、动物学、农学、制药、化工、污水处理、纳米材料等领域。 超声波细胞粉碎机主要特征:●超声探头为进口钛合金材质,经久耐用。●高能效换能器,确保功效强劲。●振幅自动调节，在不同的负载状况时振幅保持一致。●工作时间,超声间歇均可设置。●微机控制,超声功率连续可调。●集成温度控制防止样品过热。●隔音箱均采用特殊隔音材料,隔音效果好。 超声波细胞粉碎机技术参数:型号工作频率(KHz)超声波功率(W)随机变幅杆破碎容量(ml)可选配变幅杆占空比价 格(元)QFN96-II20-2510-150Φ60.2-150Φ2、Φ3，Φ8，Φ101-99.9% 9000QFN88-II20-2510-250Φ60.2-250Φ2、Φ3，Φ8，Φ1011500QFN92-II20-2520-650Φ6或Φ100.2-500Φ2、Φ3，Φ10，Φ12,Φ1512500QFN98-III19-23200-1200Φ2050-1000Φ15、Φ22、Φ25、Φ2820700 温控型（★：以下三款均带有温度控制功能）型号工作频率(KHz)超声波功率(W)随机变幅杆破碎容量(ml)温度保护价格(元)QFN92-IID20-2520-900Φ6或Φ100.2-600样品温度至90℃16500QFN98-IIID19-23200-1200Φ2050-100022000QFN99-IID19-23400-1800Φ20或Φ22250-120027200 超声波细胞粉碎机-QFN96系列http://www.qfnmall.com/product-1764.html

上海比朗最新研发了新一代多频恒温超声波提取机，功能全新升级，可快速提取测定。　　BILON品牌多频恒温超声波提取机是针对实验室小批量制备研究设计生产，具有体积小、重量轻、提取温度可控、使用方便等优点。针对超声用于小批量提取时存在的热效应影响过于明显，提取温度升温过高现象，BILON系列多频恒温超声波提取机成功解决了这一问题，实现了超声提取过程恒温化，从而杜绝了因提取温度升高对热敏性提取物活性的破坏，保证了提取品质。　　本系列多频恒温超声波提取机可同时适用于挥发性或非挥发性提取介质，适用范围广，使用安全方便，性价比高，是实验室小批量制备及天然产物含量测定提取设备的极佳替代产品。　　主要特征:1.BILON专用微电脑控制器，可储存50组工作数据。2.可选用聚能式超声也可选用分散式超声。3.一体化设计，全密封噪音小，使用方便。4.三频或多频段可选，便于对比提取效果。5.设有升降装置，方便调节提取杯的高度。6.专用锥形夹套不锈钢提取杯，可通入循环水对样品温度进行控制。技术参数:1.超声频率：20KHz,40KHz,59KHz(可选四频)2.单次处理量：100~1000ml3.超声波功率：900W4.温度控制范围：5~99℃5.超温报警装置：有6.温控方式：压缩机制冷，电加热7.提取杯：锥形夹套不锈钢提取杯8.内部照明：有9.紫外消毒：有10.适用介质：挥发性或非挥发性11.电源要求：220V 50HZ　　标准配置　　多频恒温超声波提取机BILON-S650CT 1台，锥形夹套不锈钢提取杯1个，升降装置1个，温度控制器1台。　　详情以官网为主：http://www.bilon.cc/category-727-b0.html　　上海比朗仪器制造有限公司是专业从事低温恒温、冷冻干燥、光催化、超声波等实验设备的研发、生产、销售于一体的公司。公司拥有专业的温控技术人员和先进的生产设备 完善的生产工艺 建立了一套完整的质量管理体系 保证产品质量。

超声波细胞粉碎机是一种利用强超声在液体中产生空化效应，对物质进行超声处理的多功能、多用途的仪器，能用于动植物组织、细胞、细菌、芽胞菌种的破碎， 同时可用来乳化、分离、分散、匀化、提取、脱气、清洗及加速化学反应等等。该机广泛应用于生物化学、微生物学、药物化学、表面化学、物理学、动物学、农 学、医学、制药等领域教学、科研、生产。　　上海比朗BILON-650Y超声波细胞粉碎机是上海比朗公司和中科院上海研究院共同打造研发。产品详细信息、实物图片、相关测试结果请电话或邮件索取!　　超声波细胞粉碎机主要特征:　　1、大屏幕液晶显示。　　2、微电脑控制，可储存50组工作数据。　　3、超声时间,超声功率均可设置。　　4、超声功率自动检测，防止超声功率随样品温度的变化而变化。　　5、集成温度控制防止样品过热。　　6、频率自动跟踪，故障自动报警。　　超声波细胞粉碎机技术参数：　　*工作频率： (KHz：22± 1　　*超声功率比：1%-99%(10-650W)　　*随机变幅杆：&Phi 6　　*破碎容量(ml)：0.2-600　　*可选配变幅杆： &Phi 2、&Phi 3、&Phi 10、&Phi 12　　*样品温度保护室温：-99℃　　超声波细胞粉碎机典型用户：上海交通大学、复旦大学、华东师范大学、大连理工大学、内蒙古大学、中科院上海有机化学研究所、中科院化学研究所、中科院地球环境研究所、陶氏化学、睿智化学、联合利华、飞利浦(中国)投资有限公司等。　　电话TEL：021-52965776　　传真FAX：021-52965990　　邮箱Email：info@bilon.cn　　地址Add：上海市闵行区北松公路588号7号楼5层

美国索尔克研究所的科学家在9日出版的《自然通讯》杂志上发表论文称，他们对培养皿中的人类细胞和活小鼠的脑细胞进行基因编辑，向其中添加通道蛋白TRPA1，首次用超声波激活了这些细胞。这种新方法为实现无创性脑深部刺激，开发体外起搏器和胰岛素泵铺平了道路，有望更好地治疗癫痫、心脏病等疾病。　　该研究负责人斯雷坎特查拉萨尼说：“无线通信是未来。我们已经知道超声波可以安全地穿透骨骼、肌肉和其他组织，这使其成为操纵身体内部细胞的终极工具。”　　约十年前，查拉萨尼开创了利用超声波刺激特定遗传标记细胞群的方法，即“声遗传学”。2015年，他的研究团队发现，将TRP-4添加到通常不拥有这种蛋白的秀丽隐杆线虫的神经元内以后，可以通过超声波激活这些细胞。但他们向哺乳动物细胞中添加TRP-4时，却无法获得相同的结果。　　因此，他们开始寻找新的哺乳动物蛋白质，这种蛋白质可使哺乳动物的细胞在7兆赫（被认为是一种最佳且安全的频率）的频率下对超声波高度敏感。在筛选了近300个候选蛋白后，他们终于找到了TRPA1。TRPA1是一种通道蛋白，已知可以让细胞对有毒化合物的存在做出反应，并激活人体内的一系列细胞，包括大脑和心脏细胞。　　为测试超声波能否让TRPA1激活其他类型的细胞，团队将人类TRPA1的基因添加到活小鼠大脑中的一组特定神经元中，当他们对小鼠照射超声波时，只有包含TRPA1基因的神经元被激活。　　临床医生现在使用的脑深部刺激是通过手术在患者大脑中植入电极来激活某些神经元亚群，从而治疗帕金森病和癫痫等疾病。查拉萨尼说，有朝一日，声遗传学可能会取代这种方法。声遗传学或许也可作为一种不需要植入的起搏器来激活心脏细胞。

我公司可根据用户需求生产不同频率（20、28、33、40、50、60KHz）的超声波清洗器，适用范围：电子零件、电镀零件、五金、钟表、表带、表壳、眼镜架、镜片、珠宝首饰、半导体硅片、喷丝板、过滤芯、玻璃器皿及实验室器具的清洗。如果用于清洗工业用零件可以选用低频的超声波清洗器；如果用于清洗实验室器具的清洗可以选用40 KHz的清洗器；高频率的的超声波可以用于精密度要求比较高的零配件。 低频率的超声波清洗器的在工作过程中产生较大的声音，比较刺耳；高频率的超声波清洗器的声音较低。我公司主要生产40 KHz的超声波满足广大顾客的需求，同时顾客可以根据不同的需求选择不同频率的超声波清洗器。

基本信息 关键内容： 超声波测厚仪,照度计 开标时间： 2021-11-26 09:00 采购金额： 543.81万元 采购单位： 南京市计量监督检测院 采购联系人： 王工 采购联系方式： 立即查看 招标代理机构： 江苏省设备成套股份有限公司 代理联系人： 王希稳 代理联系方式： 立即查看 详细信息 南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目招标公告 江苏省-南京市-栖霞区 状态：公告 更新时间： 2021-11-05 南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目招标公告 2021年11月05日 16:25 公告信息： 采购项目名称 南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目 品目 货物/专用设备/专用仪器仪表 采购单位 南京市计量监督检测院 行政区域 南京市 公告时间 2021年11月05日 16:25 获取招标文件时间 2021年11月05日至2021年11月12日每日上午:08:30 至 11:30 下午:13:00 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 招标文件售价 ￥0 获取招标文件的地点 网上下载 开标时间 2021年11月26日 09:00 开标地点 南京市山西路98号江苏成套大厦一楼东大厅开标大厅 预算金额 ￥543.809000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 王工 项目联系电话 025-86638523 采购单位 南京市计量监督检测院 采购单位地址 南京市栖霞区仙林大道10号 采购单位联系方式 15380999647 代理机构名称 江苏省设备成套股份有限公司 代理机构地址 江苏省南京市鼓楼区山西路120号成套大厦 代理机构联系方式 025-86633685 项目概况 南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目的潜在投标人应在中招联合招标采购平台（网址为：http://www.365trade.com.cn/）获取招标文件，并于2021年11月26日09点00分（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 1.1项目编号：066021P34390 1.2项目名称：南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目 1.3预算金额： 543.809 万元 1.4最高限价： 543.809 万元 1.5拟采购线加速度随动台等长度计量标准器具，主要用于实验室能力提升，满足实验室日常检测和科研需求，投标人须对包中全部内容进行投标，不得拆分，评标、授标以包为单位。本次招标货物为交钥匙工程，需包含所有电缆、附件、配件以及开通调试培训。 序号 设备名称 数量 单位 设备预算（万元） 是否接受进口 质保期 是否为核心产品 1 线加速度随动台 2 套 合计： 543.809万元 不接受 自验收合格起三年 否 2 磁通门经纬仪 1 套 接受 否 3 水准标尺自动检定仪 1 套 不接受 否 4 导航监测评估系统 1 套 不接受 是 5 激光测速测长仪 1 套 接受 否 6 气浮式垂直度测量仪 1 套 不接受 否 7 引伸计检定器 1 套 不接受 否 8 圆柱度标准器组 1 套 不接受 否 9 光学仪器检定标准器组 1 套 不接受 否 10 便携式粗糙度测量仪 1 套 接受 否 11 超声波测厚仪标准块 2 套 不接受 否 12 高精度测微计 1 套 接受 否 13 数显千分表（配磁性表座） 1 台 接受 否 14 杠杆千分尺 1 套 接受 否 15 外径千分尺 1 套 接受 否 16 全自动液位计检定装置 1 套 不接受 否 17 风速仪 1 台 接受 否 18 数显卡尺 1 台 不接受 否 19 弱光照度计 1 台 不接受 否 20 屏幕亮度计 1 台 不接受 否 21 精密压力表 4 台 不接受 否 22 一等酒精计 2 套 不接受 否 23 一等酒精计（60%~70%） 2 支 不接受 否 技术参数详见招标文件。 1.6合同履行期限：自合同签订之日起120日内通过验收，交付使用。 1.7 本项目不接受联合体投标。 1.8 项目标的行业类别：专业仪器仪表制造 二、申请人的资格要求： 2.1满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； （1）具有独立承担民事责任的能力（提供法人或者其他组织的营业执照；供应商为自然人的，提供其身份证）； （2）具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度（提供2020年度的财务报告，或投标截止时间前六个月内银行出具的资信证明，或财政部门认可的政府采购专业担保机构出具的投标担保函）； （3）具有履行合同所必需的设备和专业技术能力（供应商根据履行采购项目合同需要，提供履行合同所必需的设备和专业技术能力的证明材料）； （4）有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录（提供近半年内任意一个月的纳税证明文件（依法免税的应提供相应文件说明）；并提供提供近半年内依法为员工缴纳社会保障资金的证明材料（任意一个月即可），证明材料可以是缴费的银行单据复印件、社保机构开具的证明（依法不需要缴纳社会保障资金的应提供相应文件说明））； （5）参加政府采购活动前三年内，在经营活动中没有重大违法记录（提供承诺书）； （6）法律、行政法规规定的其他条件： 2.2落实政府采购政策需满足的资格要求：无 2.3采购人根据采购项目的特殊要求规定的特定条件，并提供符合特殊要求的证明材料或者情况说明： 核心产品若为进口产品，需提供生产厂商或原厂授权总代理针对本项目名称、项目编号、产品型号的专项授权书。 2.4第2.1（5）条所称重大违法记录，是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。 2.5 供应商在参加政府采购活动前3年内因违法经营被禁止在一定期限内参加政府采购活动，期限届满的，可以参加政府采购活动。 2.6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，不得参加同一合同项下的政府采购活动。 为采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商，不得再参加该采购项目的其他采购活动。 2.7拒绝列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商参与政府采购活动。采购代理机构将在开标结束后，通过“中国政府采购网”、“信用中国”网站、“信用江苏”网站等渠道查询投标人信用记录并保存。 三、获取招标文件 3.1时间：2021年11月5日至2021年11月12日17时（北京时间，法定节假日除外） 3.2地点：中招联合招标采购平台 3.3方式： （1）投标人获取招标文件前须前往中招联合招标采购平台（以下简称平台）免费注册，平台将对投标人注册信息与其提供扫描件信息进行一致性检查。注册为一次性工作，以后若有需要可变更及完善相关信息；同一单位不同的经办人可各自建立不同账户。 （2）投标人应充分考虑平台注册、信息检查、资料上传、费用支付所需时间，务必在本公告规定的招标文件获取时间前完成招标文件服务费支付，否则将无法保证获取招标文件。支付方式：登录平台（网址：） （3）投标人可通过平台下载招标文件电子档（招标文件电子档与纸质文件不一致的，以纸质文件为准）及获取招标文件服务费发票，发票由采购代理机构出具。投标人通过平台“发票管理”模块进行操作。投标人选择出具增值税普通发票的，可在支付后3日内登陆前述模块下载增值税电子普通发票；选择出具增值税专用发票的，可在开标时在开标现场领取；平台服务费发票由中招联合信息股份有限公司（以下简称平台公司）自动出具增值税电子普通发票，下载者可在支付后3日内登陆前述模块下载。非因招标代理机构或平台公司原因，发票一经开具不予退换。 （4）平台网站首页“帮助中心”提供操作手册，投标人可以下载并根据操作手册提示进行注册、登录、支付、发票开具领取等操作。平台咨询电话为：010-86397110，服务时间为工作日上午9时至12时，下午1时到5时。平台会通过短信提醒下载者进行注册、支付、下载等操作。 （5）联合体投标（如允许）的，联合体各方应当指定牵头人，并授权其以自身名义在平台办理注册、招标文件服务费支付、缴纳保证金等手续，其在平台的办理行为，对联合体各方均具有约束力。 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 4.1投标截止时间：2021年11月26日 9点00分（北京时间） 4.2地点：南京市山西路98号江苏成套大厦一楼东大厅开标大厅 4.3供应商应提供纸质版一式伍份（正本壹份、副本肆份）、电子版响应文件1份（一般应为PDF格式正本盖章扫描件、U盘形式（单独封装）、随纸质正本文件一并提交）。当电子版文件和纸质正本文件不一致时，以纸质正本文件为准。电子版文件用于辅助评标和平台存档，供应商需承担前述不一致造成的不利后果。 4.4 供应商所提交的电子文件及纸质文件应当保持一致。 4.4开标时间：2021年11月26日9点00分（北京时间） 4.5开标地点：南京市山西路98号江苏成套大厦一楼东大厅开标大厅 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 6.1本项目在南京公共采购信息网、江苏政府采购网发布公告。 6.2本次招标请按“包”购买招标文件，编制、提交电子投标文件，并按“包”开标、评标。 6.3供应商诚信档案管理 根据《南京市政府采购供应商信用管理工作暂行办法》（宁财规[2018]10号）有关规定，凡在南京地区参加政府采购活动的供应商，应当事先登陆“信用南京”（www.njcredit.gov.cn）或南京公共采购信息网（https://njgc.jfh.com/）主页“政府采购供应商诚信档案”栏目进行注册登记。由于特殊原因未及时注册的供应商可先行获取采购文件，但必须在提交投标（响应）文件截止日2天前办理登记注册手续。 供应商申请网上注册的，应当按以下程序进行： （1）登陆“信用南京”或“南京公共采购信息网”网站，点击“政府采购供应商诚信档案”图标，在弹出的用户登录界面，点击“新用户注册”； （2）在“新用户注册”界面，供应商自行设置用户名、登录密码，如实填写“南京市政府采购供应商诚信档案注册登记表”，根据本办法第十七条规定上传相关资料，并进行信用承诺确认后，提交注册申请；系统审核后，供应商即可登录系统进行相关功能操作。 注册成功后，供应商参加本次政府采购活动时，在采购文件发布之日起至递交投标文件截止日前，应先登录“信用南京”在线打印其“南京市政府采购供应商信用记录表”，经法定代表人签名盖章后作为投标文件的组成部分“南京市政府采购供应商信用记录表”是其参加本次政府采购活动的必备材料。 南京市政府采购供应商诚信档案管理系统客服电话：025-52718366；供应商可就用户注册与打印“南京市政府采购供应商信用记录表”等事宜进行咨询。 6.4投标人应当从招标代理机构合法获得招标项目的招标文件。 6.5 勘察现场或答疑：无 6.6 根据《关于在政府采购活动中推行信用承诺制的通知》（宁财购通[2021]5号）的规定，本项目招标公告“二、申请人的资格要求 2.1条”及“二、申请人的资格要求 2.7条”中涉及的证明材料，投标人可以在投标文件中一次性提交，也可以在投标文件中提供满足相应条件的书面承诺书（详见招标文件第六章），不再需要提供上述涉及的证明材料。 投标人仅提供信用承诺书而未提供“二、申请人的资格要求 2.1条”及“二、申请人的资格要求 2.7条”中涉及的证明材料的，须在中标（成交）后，另行提供上述由信用承诺书替代的证明材料（一式三份），材料须加盖公章并按招标文件要求胶装提交招标人或招标代理机构核验。经核验无误后，由招标人或招标代理机构发出中标（成交）通知书。 投标人涉及以下情形的，不适用信用承诺，仍须提供上述证明材料： （1）供应商被列入严重失信主体名单； （2）南京市政府采购供应商诚信档案管理系统中诚信档案分在40分以下； （3）被相关监管部门作出行政处罚且尚在处罚有效期内； （4）其他法律、行政法规规定的不适用信用承诺的情形。 投标人对信用承诺内容的真实性、合法性、有效性负责。如作出虚假信用承诺，视同为“提供虚假材料谋取中标、成交”的违法行为。 七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系 7.1采购人信息 名称：南京市计量监督检测院 联系人：周婧洁 电话：025-86735582 地址：南京市栖霞区仙林大道10号 7.2采购代理机构信息 名 称：江苏省设备成套股份有限公司 联系人：王希稳 联系电话：025-86633685，17705161691 联系传真：025-83301003 邮箱：wangxw@jcec.cn 地址：南京市山西路120号江苏成套大厦1603室 7.3项目联系方式 项目联系人：王希稳 电 话：025-86633685，17705161691 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：超声波测厚仪,照度计 开标时间：2021-11-26 09:00 预算金额：543.81万元 采购单位：南京市计量监督检测院 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：江苏省设备成套股份有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目招标公告 江苏省-南京市-栖霞区 状态：公告 更新时间： 2021-11-05 南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目招标公告 2021年11月05日 16:25 公告信息： 采购项目名称 南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目 品目 货物/专用设备/专用仪器仪表 采购单位 南京市计量监督检测院 行政区域 南京市 公告时间 2021年11月05日 16:25 获取招标文件时间 2021年11月05日至2021年11月12日每日上午:08:30 至 11:30 下午:13:00 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 招标文件售价 ￥0 获取招标文件的地点 网上下载 开标时间 2021年11月26日 09:00 开标地点 南京市山西路98号江苏成套大厦一楼东大厅开标大厅 预算金额 ￥543.809000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 王工 项目联系电话 025-86638523 采购单位 南京市计量监督检测院 采购单位地址 南京市栖霞区仙林大道10号 采购单位联系方式 15380999647 代理机构名称 江苏省设备成套股份有限公司 代理机构地址 江苏省南京市鼓楼区山西路120号成套大厦 代理机构联系方式 025-86633685 项目概况 南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目的潜在投标人应在中招联合招标采购平台（网址为：http://www.365trade.com.cn/）获取招标文件，并于2021年11月26日09点00分（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 1.1项目编号：066021P34390 1.2项目名称：南京市计量监督检测院长度计量标准器具采购项目 1.3预算金额： 543.809 万元 1.4最高限价： 543.809 万元 1.5拟采购线加速度随动台等长度计量标准器具，主要用于实验室能力提升，满足实验室日常检测和科研需求，投标人须对包中全部内容进行投标，不得拆分，评标、授标以包为单位。本次招标货物为交钥匙工程，需包含所有电缆、附件、配件以及开通调试培训。 序号 设备名称 数量 单位 设备预算（万元） 是否接受进口 质保期 是否为核心产品 1 线加速度随动台 2 套 合计： 543.809万元 不接受 自验收合格起三年 否 2 磁通门经纬仪 1 套 接受 否 3 水准标尺自动检定仪 1 套 不接受 否 4 导航监测评估系统 1 套 不接受 是 5 激光测速测长仪 1 套 接受 否 6 气浮式垂直度测量仪 1 套 不接受 否 7 引伸计检定器 1 套 不接受 否 8 圆柱度标准器组 1 套 不接受 否 9 光学仪器检定标准器组 1 套 不接受 否 10 便携式粗糙度测量仪 1 套 接受 否 11 超声波测厚仪标准块 2 套 不接受 否 12 高精度测微计 1 套 接受 否 13 数显千分表（配磁性表座） 1 台 接受 否 14 杠杆千分尺 1 套 接受 否 15 外径千分尺 1 套 接受 否 16 全自动液位计检定装置 1 套 不接受 否 17 风速仪 1 台 接受 否 18 数显卡尺 1 台 不接受 否 19 弱光照度计 1 台 不接受 否 20 屏幕亮度计 1 台 不接受 否 21 精密压力表 4 台 不接受 否 22 一等酒精计 2 套 不接受 否 23 一等酒精计（60%~70%） 2 支 不接受 否 技术参数详见招标文件。 1.6合同履行期限：自合同签订之日起120日内通过验收，交付使用。 1.7 本项目不接受联合体投标。 1.8 项目标的行业类别：专业仪器仪表制造 二、申请人的资格要求： 2.1满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； （1）具有独立承担民事责任的能力（提供法人或者其他组织的营业执照；供应商为自然人的，提供其身份证）； （2）具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度（提供2020年度的财务报告，或投标截止时间前六个月内银行出具的资信证明，或财政部门认可的政府采购专业担保机构出具的投标担保函）； （3）具有履行合同所必需的设备和专业技术能力（供应商根据履行采购项目合同需要，提供履行合同所必需的设备和专业技术能力的证明材料）； （4）有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录（提供近半年内任意一个月的纳税证明文件（依法免税的应提供相应文件说明）；并提供提供近半年内依法为员工缴纳社会保障资金的证明材料（任意一个月即可），证明材料可以是缴费的银行单据复印件、社保机构开具的证明（依法不需要缴纳社会保障资金的应提供相应文件说明））； （5）参加政府采购活动前三年内，在经营活动中没有重大违法记录（提供承诺书）； （6）法律、行政法规规定的其他条件： 2.2落实政府采购政策需满足的资格要求：无 2.3采购人根据采购项目的特殊要求规定的特定条件，并提供符合特殊要求的证明材料或者情况说明： 核心产品若为进口产品，需提供生产厂商或原厂授权总代理针对本项目名称、项目编号、产品型号的专项授权书。 2.4第2.1（5）条所称重大违法记录，是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。 2.5 供应商在参加政府采购活动前3年内因违法经营被禁止在一定期限内参加政府采购活动，期限届满的，可以参加政府采购活动。 2.6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，不得参加同一合同项下的政府采购活动。 为采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商，不得再参加该采购项目的其他采购活动。 2.7拒绝列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商参与政府采购活动。采购代理机构将在开标结束后，通过“中国政府采购网”、“信用中国”网站、“信用江苏”网站等渠道查询投标人信用记录并保存。 三、获取招标文件 3.1时间：2021年11月5日至2021年11月12日17时（北京时间，法定节假日除外） 3.2地点：中招联合招标采购平台 3.3方式： （1）投标人获取招标文件前须前往中招联合招标采购平台（以下简称平台）免费注册，平台将对投标人注册信息与其提供扫描件信息进行一致性检查。注册为一次性工作，以后若有需要可变更及完善相关信息；同一单位不同的经办人可各自建立不同账户。 （2）投标人应充分考虑平台注册、信息检查、资料上传、费用支付所需时间，务必在本公告规定的招标文件获取时间前完成招标文件服务费支付，否则将无法保证获取招标文件。支付方式：登录平台（网址：） （3）投标人可通过平台下载招标文件电子档（招标文件电子档与纸质文件不一致的，以纸质文件为准）及获取招标文件服务费发票，发票由采购代理机构出具。投标人通过平台“发票管理”模块进行操作。投标人选择出具增值税普通发票的，可在支付后3日内登陆前述模块下载增值税电子普通发票；选择出具增值税专用发票的，可在开标时在开标现场领取；平台服务费发票由中招联合信息股份有限公司（以下简称平台公司）自动出具增值税电子普通发票，下载者可在支付后3日内登陆前述模块下载。非因招标代理机构或平台公司原因，发票一经开具不予退换。 （4）平台网站首页“帮助中心”提供操作手册，投标人可以下载并根据操作手册提示进行注册、登录、支付、发票开具领取等操作。平台咨询电话为：010-86397110，服务时间为工作日上午9时至12时，下午1时到5时。平台会通过短信提醒下载者进行注册、支付、下载等操作。 （5）联合体投标（如允许）的，联合体各方应当指定牵头人，并授权其以自身名义在平台办理注册、招标文件服务费支付、缴纳保证金等手续，其在平台的办理行为，对联合体各方均具有约束力。 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 4.1投标截止时间：2021年11月26日 9点00分（北京时间） 4.2地点：南京市山西路98号江苏成套大厦一楼东大厅开标大厅 4.3供应商应提供纸质版一式伍份（正本壹份、副本肆份）、电子版响应文件1份（一般应为PDF格式正本盖章扫描件、U盘形式（单独封装）、随纸质正本文件一并提交）。当电子版文件和纸质正本文件不一致时，以纸质正本文件为准。电子版文件用于辅助评标和平台存档，供应商需承担前述不一致造成的不利后果。 4.4 供应商所提交的电子文件及纸质文件应当保持一致。 4.4开标时间：2021年11月26日9点00分（北京时间） 4.5开标地点：南京市山西路98号江苏成套大厦一楼东大厅开标大厅 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 6.1本项目在南京公共采购信息网、江苏政府采购网发布公告。 6.2本次招标请按“包”购买招标文件，编制、提交电子投标文件，并按“包”开标、评标。 6.3供应商诚信档案管理 根据《南京市政府采购供应商信用管理工作暂行办法》（宁财规[2018]10号）有关规定，凡在南京地区参加政府采购活动的供应商，应当事先登陆“信用南京”（www.njcredit.gov.cn）或南京公共采购信息网（https://njgc.jfh.com/）主页“政府采购供应商诚信档案”栏目进行注册登记。由于特殊原因未及时注册的供应商可先行获取采购文件，但必须在提交投标（响应）文件截止日2天前办理登记注册手续。 供应商申请网上注册的，应当按以下程序进行： （1）登陆“信用南京”或“南京公共采购信息网”网站，点击“政府采购供应商诚信档案”图标，在弹出的用户登录界面，点击“新用户注册”； （2）在“新用户注册”界面，供应商自行设置用户名、登录密码，如实填写“南京市政府采购供应商诚信档案注册登记表”，根据本办法第十七条规定上传相关资料，并进行信用承诺确认后，提交注册申请；系统审核后，供应商即可登录系统进行相关功能操作。 注册成功后，供应商参加本次政府采购活动时，在采购文件发布之日起至递交投标文件截止日前，应先登录“信用南京”在线打印其“南京市政府采购供应商信用记录表”，经法定代表人签名盖章后作为投标文件的组成部分“南京市政府采购供应商信用记录表”是其参加本次政府采购活动的必备材料。 南京市政府采购供应商诚信档案管理系统客服电话：025-52718366；供应商可就用户注册与打印“南京市政府采购供应商信用记录表”等事宜进行咨询。 6.4投标人应当从招标代理机构合法获得招标项目的招标文件。 6.5 勘察现场或答疑：无 6.6 根据《关于在政府采购活动中推行信用承诺制的通知》（宁财购通[2021]5号）的规定，本项目招标公告“二、申请人的资格要求 2.1条”及“二、申请人的资格要求 2.7条”中涉及的证明材料，投标人可以在投标文件中一次性提交，也可以在投标文件中提供满足相应条件的书面承诺书（详见招标文件第六章），不再需要提供上述涉及的证明材料。 投标人仅提供信用承诺书而未提供“二、申请人的资格要求 2.1条”及“二、申请人的资格要求 2.7条”中涉及的证明材料的，须在中标（成交）后，另行提供上述由信用承诺书替代的证明材料（一式三份），材料须加盖公章并按招标文件要求胶装提交招标人或招标代理机构核验。经核验无误后，由招标人或招标代理机构发出中标（成交）通知书。 投标人涉及以下情形的，不适用信用承诺，仍须提供上述证明材料： （1）供应商被列入严重失信主体名单； （2）南京市政府采购供应商诚信档案管理系统中诚信档案分在40分以下； （3）被相关监管部门作出行政处罚且尚在处罚有效期内； （4）其他法律、行政法规规定的不适用信用承诺的情形。 投标人对信用承诺内容的真实性、合法性、有效性负责。如作出虚假信用承诺，视同为“提供虚假材料谋取中标、成交”的违法行为。 七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系 7.1采购人信息 名称：南京市计量监督检测院 联系人：周婧洁 电话：025-86735582 地址：南京市栖霞区仙林大道10号 7.2采购代理机构信息 名 称：江苏省设备成套股份有限公司 联系人：王希稳 联系电话：025-86633685，17705161691 联系传真：025-83301003 邮箱：wangxw@jcec.cn 地址：南京市山西路120号江苏成套大厦1603室 7.3项目联系方式 项目联系人：王希稳 电 话：025-86633685，17705161691

产品型号：B-5510E-MT，数量：3台，售完为止。促销原因：因机器属于展会样品，存放时间较长。 上海恒奇仪器仪表有限公司促销价：￥8340.00所有机器均是展会样机，在参展运输过程中外包装有所破损，机器可正常使用，促销套装包括：主机、盖。 B-5510E-MT超声波清洗机产品的规格参数：本型号属于机械定时、无加热功能。清洗槽容积9.46 L频率40KHz清洗槽尺寸(mm)292×241×152外形尺寸（mm）406×394×368重量6.4kg快速排水接口有产品图片：美国Branson公司简介： 美国必能信(BRANSON)是美国艾默生电气集团所属子公司，创立于1946年，至今有60多年历史。公司主要生产各类超声波清洗设备、超声波焊接设备、超声波金属焊接设备和超声波细胞粉碎设备等超声波仪器设备。公司在全球范围内拥有70多个销售网点和近2000名员工，并在美国、加拿大、墨西哥、德国、斯洛伐克、中国、中国香港、日本以及韩国设立有研发和生产基地。上海恒奇仪器仪表有限公司简介：上海恒奇仪器仪表有限公司是一家实验室产品集成商，专业从事进口实验室仪器，试剂，耗材和环保水质测试仪器销售服务。作为美国Branson超声波清洗机和细胞破碎仪的华东区总代理，恒奇公司连续多年成为Branson公司销售额最大的合作商。联系方式冯惠然 13916314945上海恒奇仪器仪表有限公司上海市长宁区金钟路658弄1号楼甲4层TEL：021-51693889FAX：021-61304216

环境保护部《土壤和沉积物有机物的提取超声波萃取法》于2018年4月1日正式实施。 本标准规定了提取土壤和沉积物中有机物的超声波萃取法。 本标准适用于土壤和沉积物中多环芳烃、酚类、邻苯二甲酸酯类和有机氯农药等半挥发性有机物的提取。 本标准不适用于在超声波萃取条件下不稳定的有机物(如有机磷农药等)的提取。标准推荐仪器 Scientz-IID 超声波粉碎机性能特点 √ 采用PWM控制电源，工作时间、功率连续可调，适用范围更广；√ 采用7寸TFT高分辨率触摸屏显示；√ 采用精度更高更智能的中央微机集中控制；√ 样品温度自动检测显示功能、功率显示微机跟踪、故障自动报警；√ 隔音装置采用钣金、喷塑、ABS材质，模具化设计，带门锁功能； 应用领域 √ 土壤岩石样品的均质、分散和提取；√ 细胞、病毒、孢子的裂解和破碎√ 纳米材料的分散、裂解 技术参数Scientz-10T 超声波提取机 技术参数 Scientz-N 系列钟罩式冷冻干燥机性能特点 √ 本机采用国际知名品牌思科普（原丹佛斯）压缩机，制冷迅速，冷阱温度低；√ ARM9核心控制电路设计，32M内存128M FLASH；√ 控制系统自动保存冻干数据，并能以实时曲线和历史曲线的形式查看；√ 干燥室采用无色透明一次注塑成型聚碳干燥室，耐腐蚀、不易碎、无粘接、透明度高、密闭性强、样品清楚直观，可观察冻干的全过程；√ 真空泵与主机连接采用国际标准KF快速接头，简洁可靠；√ 可设定冷阱温度，低于温度设定值时开启真空泵，保护真空泵使用寿命。 应用领域 √ 土壤样品的冷冻干燥处理√ 血液、细菌和各类器官的冷冻保存√ 食品的脱水保鲜处理√ 中西药药品的脱水保存√ 出土文物、档案书籍的脱水保护 技术参数

医用真空超声波清洗机是一种利用超声波高频振动产生的微小气泡在清洗液中爆破产生冲击波来清洗和消毒医疗器械的设备。医用真空超声波清洗机主要由超声波发生器、清洗槽、加热系统、水循环系统等组成。 其中，超声波发生器通过振动产生超声波，使清洗槽内的清洗液产生高强度的微小气泡，从而将医疗器械表面的污垢和细菌震落，达到清洗和消毒的效果。 医用真空超声波清洗机在医疗器械清洗和消毒方面具有以下优势：清洗效果好：医用真空超声波清洗机利用超声波高频振动和微小气泡的冲击力，能够有效清除医疗器械表面的污垢和细菌，达到彻底清洗和消毒的效果。操作简单：医用真空超声波清洗机操作简单，只需要将医疗器械放入清洗槽中，启动设备即可完成清洗和消毒的过程，省时省力。无需化学药剂：医用真空超声波清洗机不需要使用化学药剂进行清洗和消毒，避免了化学药剂残留对人体的危害。节能环保：医用真空超声波清洗机采用超声波振动和加热系统来清洗和消毒医疗器械，不需要大量的水和化学药剂，节能环保。 医用真空超声波清洗机广泛应用于医院、诊所、药房、实验室等医疗机构，可用于清洗和消毒各种医疗器械，如手术器械、注射器、针头、口腔器械等。在医疗器械清洗和消毒方面，医用真空超声波清洗机已成为不可或缺的重要设备。

前言 风电功率预测是指对未来一段时间内风电场所能输出的功率大小进行预测，以便安排调度计划。风功率预测意义重大：通过风功率预测系统的预测结果，电网调度部门可以合理安排发电计划，减少系统的旋转备用容量，提高电网运行的经济性；提前预测风功率的波动，合理安排运行方式和应对措施，提高电网的安全性和可靠性；对风电进行有效调度和科学管理，提高电网接纳风电的能力；指导风电场的计划检修，提高风电场运行的经济性。 测风塔系统测风塔系统是风功率预测重要组成部分，其包括：风塔、传感器、电源、数据处理存储装置、安全与保护装置和传输设备等。传感器分为风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器和湿度传感器等，用来测量指定的环境参数为风功率预测提供依据。其中风速风向传感器以机械式和超声波测量为主。机械式风速风向传感器造价低，但是也存在着非常明显的缺陷：风速升高或降低时，由于惯性作用，升速或减速慢；有活动部件，极易磨损，易受沙尘等恶劣天气的损耗，易受冰冻、雨雪干扰，需定期维护； 对于阵风测量精度低；启动风速阈值高；风杯受到的风压力正比于空气密度，空气密度的变化将会影响测量精度； 风速和风向分立式，需要单独拉线，成本增加；本地采集端需要数据采集器进行模拟量到数字量的转换，成本增加而超声波风速风向仪很好地解决了以上的不足，技术成熟，安装方便，同时数字接口输出，可以节省本地数据采集器的成本。 Lufft测风塔解决方案Lufft作为全球专业的气象传感器供应商，其提供的超声波传感器WS200-UMB和气象五参数WS500-UMB很好地满足地测风塔数据的要求。WS200-UMB可以安装在30米、50米、70米和80米测量风速和风向，而WS500-UMB安装在10米高度测量风速、风向、温度、湿度和气压等参数。本文将从组成、传感器、数据采集、供电、防雷和通讯等几个方面阐述。 系统组成根据规范要求，系统配置包括：传感器（4* WS200，1*WS500）、机箱、太阳能板、电池和支架等组成。其中机箱内含有：电源模块、太阳能控制器、数据采集模块、通信模块，防雷模块、开关和接线端子等部件。 Lufft测风塔系统框图 现场安装示意图 传感器参数气象五参数WS500-UMB可以测量风速、风向、温度、湿度、露点温度、空气密度和气压，并配备电子罗盘，修正真风向。同时输出测量质量，判别测量输出数据的有效性。超声风探头配备加热功能，供电允许的情况下，有效抵制结冰积雪。 WS200-UMB WS500-UMB Lufft超声风传感器和气象五参数，性能良好，提供的数据丰富，产品特色总结如下:数字接口输出，无需外接数据采集器进行模数转换，可以直接连接数字通信模块（光端机或DTU），降低成本；除基本数据外，气象五参数还可以输出空气密度和风速风向的标准偏差数据；配备电子罗盘，现场安装施工难度大，人为调正北指向误差大，可用设备自身的修正风向；通过配置传感器参数，可以通过预留的接口连接第三方降水传感器，数字接口统一输出；探头具备加热功能，供电允许的情况下，可以有效防止结冰引起传感器的无法测量的问题，保证数据的完整性；测风质量是Lufft产品特有的技术指标，是传感器自身在测量过程中，单位时间内测量的有效次数与总次数比值的百分比；其体现了测量数据的有效性，尤其是同一地点不同设备输出数据的差别比较大的情况下，判断孰优孰劣的有力依据。 数据采集存储由于Lufft的传感器都是RS485数字接口，可以采用总线模式连接到数据采集模块或通信模块。同时，数据的采集和存储相对比较简单，不需要专门的数据采集器，可以选择带多个RS485口和以太网口的RTU模块（存储功能可以定制）。通信协议可以使用市场主流的Modbus协议。

激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.激光雷达介绍　　激光雷达　　LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging)，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（GlobalPositioningSystem、GPS）及惯性导航系统（InertialInertiNavigationSystem、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（multipleechoes）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：LIghtDetectionAndRanging-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。HistoryandVisionHistoryVelodyne'sexpertisewithlaserdistancemeasurementstartedbyparticipatinginthe2005GrandChallengesponsoredbytheDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA).AraceforautonomousvehiclesacrosstheMojavedesert,DARPA'sgoalwastostimulateautonomousvehicletechnologydevelopmentforbothmilitaryandcommercialapplications.VelodynefoundersDaveandBruceHallenteredthecompetitionasTeamDAD(DigitalAudioDrive),traveling6.2milesinthefirsteventand25milesinthesecond.Theteamdevelopedtechnologyforvisualizingtheenvironment,firstusingadualvideocameraapproachandlaterdevelopingthelaser-basedsystemthatlaidthefoundationforVelodyne'scurrentproducts.ThefirstVelodyneLIDARscannerwasabout30inchesindiameterandweighedcloseto100lbs.ChoosingtocommercializetheLIDARscannerinsteadofcompetinginsubsequentchallengeevents,Velodynewasabletodramaticallyreducethesensor'ssizeandweightwhilealsoimprovingperformance.Velodyne'sHDL-64EsensorwastheprimarymeansofterrainmapconstructionandobstacledetectionforallthetopDARPAUrbanChallengeteams.VisionVelodyne'sultimatevisionforitsLIDARtechnologyissimple:tosavelives.Weseethedaywherethissensortechnologyisdeployedoneveryvehicleintheworld.WhiletraditionalLIDARsensorshavereliedonfixedelectronicsandrotatingmirrorstodelivera3-Dterrainmap,therotationofanentirearrayofmultiplefixedlasershasproventobeaquantumleapforwardinsensingtechnology.Thisaccomplishmenthasbeentermeda"disruptiveevent"bycarsafetyresearchgroups,whoseethetechnologyasareasontorethinkallthatweknowaboutvehiclesensorsandthesafetysystemstheyenable.Untilthedaywhenwehelpeliminateautomobile-relatedcasualties,VelodyneplanstomarketitsuniqueLIDARtechnologywhereversophisticated3-Denvironmentunderstandingisrequired:robotics,mapcapture,surveying,autonomousnavigation,automotivesafetyystems,andindustrialapplications.

【时 间】2021年9月【地 点】山东.青岛【应用现场】某医药化工生产企业反应釜液位测量。【主要产品】东润80G雷达【现场工况】01反应釜液位测量02高转速搅拌，可达120r/min03150°高温04多泡沫，厚度1米左右，高时可达2米。05强腐蚀【应用效果】替换了进口雷达，在现场恶劣工况下，雷达测量准确、回波曲线信号良好，得到客户好评。东润80G雷达安装现场现场回波曲线图东润80G雷达工作频率更高，波长更短，故尤其适合固体应用，通过透镜发射接收电磁波的工作方式，在高粉尘，恶劣温度环境下具有独特的优势。产品量程可以达120m, 盲区最小做到8cm，仪表提供法兰或者螺纹的固定方式，安装便捷简易。批量走货质感精良 包装细致 多工况 多参数方案可选 01穿透性强雷达天线发射超高频雷达信号（76~81GHz），信噪比更高，几乎不受物位波动影响；能有效测量反射性比较小的物料，介电常数较小的油、粉料等也可以完美测量；02计量级精度：测量精度可达±1mm03盲区小：盲区小于5cm04波束角小---3° 能量更聚焦，适用于狭长的安装空间，不受虚假回波干扰；可成功避开搅拌、加热盘管等，实现准确测量；即使量程高达100m，信号也不会衰减太多。05抗干扰性强 更高的信噪比，使得雷达测量几乎不受物位波动影响；天线采用PTFE材质，能有效防腐、防挂料；穿透性更强，当测量罐/仓内有粉尘、蒸汽凝结、附着物等，雷达波可穿透，直达物位表面。06支持算法升级 支持远程调试与远程升级，基于特有的软件算法，根据现场测量工况，对雷达物位计进行调试或升级，以满足现场应用要求，减少等待时间，提高工作效率。

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