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艾默生雷达液位计

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艾默生雷达液位计相关的资讯

  • 艾默生苏州研发中心成为其全球第二大基地
    日前,艾默生环境优化技术(苏州)研发有限公司(简称“艾默生苏州研发中心”)日前在“2011年在苏外资研发机构交流年会”上,凭借其雄厚的资金投入、专业人才以及先进创新技术荣获江苏省科技厅颁发的“2011年在苏外资研发优秀机构奖”。艾默生环境优化技术亚洲区市场与产品规划副总裁朱凡倪(Giovanni Zullo)先生在接受颁奖时表示:“中国现已成为艾默生环境优化技术世界第二大空调产品市场,提高能效和可持续发展至关重要。艾默生苏州研发中心是我们‘在中国设计,为中国设计’战略的重要组成部分。”   艾默生环境优化技术(苏州)研发有限公司成立于2002年,是艾默生环境优化技术全球第二大研发基地,研发产品的范围包括家用和商用空调压缩机、商用冷冻压缩机、制冷系统用密封电机、机械和电子温度控制器以及流量调节装置等,主要工作包括改善压缩机和相关制冷系统的能效比,为改善人居环境的舒适度提供新的解决方法,以及改善相关产品的可靠性和耐用性等。   艾默生苏州研发中心每年启动多个研发项目,目前有专职研发人员近300人,每年研发投入达1200万美元,主要用于家用住宅,工业和商业应用领域的供暖、通风、空调制冷系统的研究。   “成为江苏省政府认可的优秀研发机构对我们是很大的鼓励,长期以来我们也一直获得政府的大力支持。我们相信,通过共同努力艾默生苏州研发中心将在未来五年内稳步扩展成为我们全球最大的研发基地,为日益增长的中国市场提供更高效、更可靠的暖通空调和制冷解决方案。” 朱凡倪先生补充道。   艾默生环境优化技术(苏州)研发有限公司是江苏全省十六家获奖企业之一,同时也是苏州工业园区仅有的三家获奖企业之一。今年,江苏省科技厅首次在全省范围内组织评选“优秀机构奖”,旨在鼓励和推动在苏外资研发机构进行生产技术创新,带动江苏省科技、经济的发展。该奖项根据研发机构的规模、投入、人员、设施、创新技术等综合要素进行评定。
  • 艾默生拟并购通用电气智能平台业务
    p   迈入2019财年,艾默生近日宣布:已同意并购通用电气旗下智能平台部门。 /p p   通用电气智能平台的可编程逻辑控制器(PLC)技术,将助力艾默生成为过程及工业应用自动化领域的领导者,帮助客户更广泛地控制及管理其运营。 /p p   此次并购为艾默生在过程工业和目标混合市场的机械控制及离散应用大展身手提供了机会,包括冶金矿产、生命科学、食品饮料及包装等领域。 /p p   通过将智能平台的PLC技术与艾默生领先的分布式控制系统相结合,客户将在工厂内将“自动化孤岛”互联,进一步提升运营性能、保障安全和可靠性。 /p p   艾默生与智能平台均专注于利用自动化技术推动终端市场的数字化转型。近期,智能平台开发出了全新系列的云连接控制器及设备进一步打造智能工厂,这一系列正是对艾默生基于其Plantweb& #8482 数字生态系统所专注的数字化转型和工业物联网强有力的补充。 /p p   艾默生董事长兼首席执行官范大为(David N. Farr)表示:“通用电气智能平台业务的加入,将使艾默生在自动化领域拥有更强大的实力,同时提升我们满足横跨过程、混合和离散市场需求的能力。”他表示,这是艾默生在全球自动化技术投资组合中的另一项重要投资,新纳入的离散和机械控制能力将强化企业在过程控制领域的专业实力,帮助客户提供更佳解决方案。 /p p   艾默生自动化解决方案执行总裁 Lal Karsanbhai表示:“我们非常高兴获此良机,将一项广受认可的离散控制能力纳入我们持续增长的产品和软件应用组合,从而助力客户实现更安全、更高效的运营。” 在Lal Karsanbhai看来,智能平台为艾默生的目标服务市场带来了稳固的产品组合以及可观的安装量。 /p p   该交易的条款并未予以披露。并购事项预期将于2019财年上半年完成,但须取得监管部门的批准 通用电气公司与相关员工代表的磋商(如有需要)以及其他惯例成交条件。 /p p   智能平台 /p p   总部位于美国弗吉尼亚州夏洛茨维尔,在全球拥有约650名员工,2017年销售额达2.1亿美元。在过去25年中,该项业务始终是工业自动化的创新者,在机械控制、工业计算、输入/输出(I/O)和网络设备、项目和集成服务以及其他硬件/软件解决方案方面拥有良好的业绩表现。 /p p /p
  • 82亿美元!艾默生宣布收购美国国家仪器公司
    当地时间4月12日,美国工业集团艾默生(Emerson)和测量工具制造商NI(National Instruments,美国国家仪器公司)共同宣布,已达成了最终的收购协议。根据该协议,艾默生将以每股60美元的现金收购NI,总股本价值为82亿美元。这相比NI截至2023年1月12日,即NI公开宣布战略审查的前一天的收盘价高出49%。由于艾默生已经拥有约230万股NI股票,约占已发行股票的2%,这些股票以36.84美元的加权平均价格收购。因此,艾默生最终的有效每股购买价格为59.61美元。受该收购消息影响,NI股价开盘大涨超9%,截至发稿前,股价最高位57.74美元/股。根据此前路透社的报道,艾默生为了收购NI,以每股约 60美元的报价击败了包括福迪威(Fortive)和是德科技(Keysight)在内的其他竞标者,从而最终获得了胜利。艾默生在官方新闻稿中写道,NI提供软件连接的自动测试和测量系统,使企业能够以更快、更低的成本将产品推向市场。NI的解决方案帮助客户解决当前和未来的测试挑战,并提高产品开发周期的速度和效率。NI在2022年的收入为16.6亿美元,在40多个国家开展业务,为半导体和电子、运输、航空航天和国防市场的约35,000名客户提供服务。艾默生总裁兼首席执行官Lal Karsanbhai表示:“我们很高兴与NI达成协议,NI提供一流的测试和测量产品及软件,加速了艾默生向有凝聚力、更高增长和更高利润的自动化产品组合迈进。”“通过向测试和测量领域的扩展,艾默生将增强其自动化能力,并在产品开发周期的关键点获得更多依赖NI解决方案的客户。这些能力使艾默生的行业多样化,进入半导体和电子、运输和电动汽车等有吸引力且不断增长的离散市场s、 以及准备从长期增长趋势中受益的航空航天和国防。NI的业务与我们对自动化的愿景非常一致,我们期待着共同努力,为我们的客户带来更全面和创新的解决方案,加速增长,并使艾默生能够为股东带来重大价值。”NI首席执行官Eric Starkloff表示:“在过去的几个月里,我们一直在评估业务未来的战略选择,以实现其价值的最大化。”“我们运行了一个稳健而全面的流程,考虑了一系列潜在的选择,并相信这对所有NI利益相关者来说是最好的结果。这笔交易有力地证明了我们近年来实施的改进和举措,这些改进和举措将NI转变为一家专注于软件的公司,具有更高的增长率、更好的盈利能力和更低的周期性艾默生认识到我们所创造的价值,我们相信他们将帮助我们建立势头,进一步将NI定位为软件连接自动化测试和测量系统的领先提供商。”以下为艾默生列出的收购NI的动机令人信服的战略和财务理由1、平衡和多样化的终端市场:有利的长期趋势和估计优先可解决市场总额为350亿美元,测试和测量市场增长迅速,高度互补,是艾默生在2022年投资者会议上提出的四个优先邻接之一。这笔交易有望通过在极具吸引力的终端市场中扩大客户群并使其多样化,推动价值创造,并提升艾默生作为全球自动化领导者的地位。凭借包括半导体和电子、运输、航空航天和国防在内的多样化终端市场组合,NI有望很好地利用提供有吸引力的增长机会的大趋势。在半导体和电动汽车制造等市场,NI将艾默生的影响力扩展到生命周期的设计和验证阶段,为客户提供早期访问。总体而言,NI将把艾默生在离散市场的最终市场风险敞口提高到销售额的18%,这将是艾默生的第二大行业细分市场。2、互补软件和创新能力:NI的行业领先的智能设备、控制和软件技术堆栈补充了艾默生自己的技术堆栈,并将加快艾默生的努力,以创造一个更高价值、有凝聚力的工业技术组合。NI的灵活和模块化的系统级测试解决方案具有开放和可互操作的软件平台,这是一个关键的差异化因素,使客户能够在日益复杂和快速变化的终端市场中不断发展和自动化他们的测试流程。凭借20%的软件销售额,NI还增加了艾默生对高增长工业软件机会的曝光率。艾默生和NI都有以创新为重点的工程文化。凭借艾默生在创新和成功新产品发布方面的良好记录,合并后的公司将能够利用两个组织的互补专业知识,加速和扩大为客户开发创新产品。3、提供实质性的协同效应:艾默生通过应用艾默生管理系统的最佳实践,到5年年底确定了1.65亿美元的成本协同效应机会。艾默生打算推动生产力的提高,并简化一般和行政、销售和营销以及研发职能的重复成本,同时利用艾默生在制造和供应链中的规模。通过经过验证的卓越运营和生产力杠杆,将寻求更多机会来增强NI的自由现金流。4、股东的强劲财务状况和有吸引力的回报:预计该交易将立即增加调整后的每股收益和艾默生在艾默生2022年投资者会议上概述的长期财务目标。NI在有吸引力和不断增长的市场中的强势地位预计将实现可持续的基础增长,与艾默生4-7%的整个周期基础增长目标保持一致。NI还为合并后的艾默生投资组合带来了可观的经常性收入和立即增加毛利率。强劲的增长、有吸引力的毛利率和扩大运营利润率的协同潜力相结合,都有助于实现符合艾默生传达的回报标准的回报。5、团结一致的公司文化:NI的创新和解决问题的文化与艾默生专注于创新的目标驱动文化高度互补。员工将扩大艾默生内部的职业发展和晋升机会。交易条款和批准目前,这笔交易已获得艾默生和NI董事会的批准。根据协议条款,NI股东将获得每股60美元的现金,这比NI截至2023年1月12日,即NI公开宣布战略审查的前一天的收盘价高出49%。根据预计,这笔交易将在艾默生2024财年上半年完成,前提是完成惯例的结算条件,包括监管机构的批准和NI股东的批准。艾默生预计将使用可用现金和流动性为这笔交易提供资金,包括2022年10月宣布的将气候技术多数出售给百仕通的约80亿美元的税后收益,预计该收益将于2023年第二个日历季度结束。
  • 艾默生收购英国Groveley检测
    艾默生过程管理收购Groveley检测,为海上和陆上石油和天然气设施提供超声波气体泄漏检测解决方案的开发商,Groveley检测是总部设在英国的。   Groveley将加入艾默生的Rosemount Analytical的业务单元,扩大艾默生的安全监控组合。随着完成收购,艾默生加入Groveley的超声波气体泄漏检测技术互补的网络安全固定式气体检测及火焰检测产品线,大大加强其在全球安全监控市场的地位。除了几个工业厂房设置,Groveley的产品广泛用于能源开采与加工应用范围。   &ldquo Groveley收购扩大为我们的客户提供最全面的解决方案的能力,提升其总的安全监控要求&rdquo 艾默生过程管理分析集团总裁Ken Biele说,&ldquo 此外还利用公司在销售,市场营销、工程和其他关键的业务领域的协同效应。&rdquo   Groveley董事总经理Robert Bennet,补充说:&ldquo 加入全球领导者艾默生过程管理等代表一个难得的机会,我们希望我们的客户基础以成倍增长,以及我们有能力帮助解决客户的问题,开发一些最具创新性的安全产品的产业。&rdquo
  • 艾默生推出针对天然气测量领域的气相色谱仪
    近日,艾默生过程管理发布消息称,其公司推出了一款名为Danalyzer 370XA的气相色谱仪(GC)产品。此次推出的Danalyzer 370XA产品具有可靠的测量精度、不需要很多的维护且易用性较强,该产品设计主要用于天然气的连续在线分析,诸如天然气贸易交接应用、天然气发电应用以及燃烧器的燃料空气比控制等。   艾默生Danalyzer 370XA气相色谱仪类似于艾默生先前推出的Danalyzer气相色谱仪,提供C6+分析,但区别在于,此次推出的370XA型号仪器体积更小,结构简单。同时,370XA型号进行了技术优化提高,新用户和有经验的老客户都能感受到变化。   艾默生Danalyzer 370XA GC的独特优势是Maintainable Module技术,即将分析组件都集成在易于拆卸模块中。Maintainable Module可以在现场用大约2小时的时间进行更换(已经包括预热和吹扫环节),而且可以进行元件级别的、最具成本效益的维修。该仪器操作员界面是全彩色液晶显示屏,由于其易于使用的软件提供通用操作功能和维护功能的每一步提示,因此,可以降低专门的培训需求。同时,艾默生Danalyzer 370XA可以立柱式安装、壁挂式安装或落地式安装等,可适应绝大多数安装环境且不需要庇护装置。
  • 艾默生透露以76亿美元竞购美国国家仪器公司
    艾默生电气公司(Emerson Electric Co.)将以76亿美元收购美国国家仪器公司(National Instruments)的股份上市,称该公司自去年初以来一直避免进行认真的收购谈判。艾默生在11月将科学测量设备和软件制造商的现金报价提高到每股53美元,高于5月份每股48美元的报价。美国国家仪器(National Instruments)股价上涨,周二收盘上涨近11%。艾默生表示,自五月以来,它已多次尝试与国家仪器公司进行私下讨论。 这家圣路易斯公司表示,当它在11月提出更高的投标时,NI表示已经成立了一个小组来研究该提案并评估选项。但艾默生表示,从那时起,NI一直拒绝参与。生产过程控制系统、阀门和分析仪器的艾默生公司指出,本月早些时候它确实与NI会面,但NI分享了有关其业务的“有限的,高层次”的信息,并且不愿意提供更详细的信息。艾默生表示,美国国家仪器公司告诉他们,这将是其参与的程度。上周,美国国家仪器公司(National Instruments Corp.)表示,它正在进行战略审查,并实施了一项“毒丸”,这是一种公司用来抵御不受欢迎的追求者的财务策略。每种毒丸的元素各不相同,但它们都旨在为公司董事会提供一种选择,让市场充斥着如此多的新创造的股票,以至于收购变得过于昂贵。“尽管艾默生更愿意私下达成协议,但鉴于美国国家仪器公司宣布正在进行战略审查,并且在过去八个月拒绝与我们合作进行溢价现金交易后,我们正在公开我们的利益,以造福所有NI股东,”艾默生总裁兼首席执行官Lal Karsanbhai在一份准备好的声明中表示。总部位于德克萨斯州奥斯汀的美国国家仪器公司周二在一份声明中表示,它将评估艾默生的提议,并希望“进行包括其他交易对手在内的全面战略审查过程,而不是只与艾默生进行谈判,艾默生(National Instruments)认为这将损害股东利益。艾默生对NI的差异化电子测试和测量产品以及智能设备、控制和软件的技术堆栈感兴趣。艾默生已经购买了230万股NI的股票,并表示已批准增加其股份。艾默生股价周二收盘下跌近7%。
  • 艾默生带来多品类电磁阀本地化定制方案 ——视频采访美国艾默生电气公司亚太区副总裁Mike Elsigian
    p style=" line-height: 1.5em " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 仪器信息网讯 /strong & nbsp 2018年10月31日,第九届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2018)在上海新国际博览中心召开。本次展会吸引了近千家业内企业以及近三万名实验室分析与应用领域的专业观众参与其中。借此盛会,仪器信息网视频采访了美国艾默生电气公司亚太区副总裁Mike Elsigian。 /p p style=" line-height: 1.5em "   本次上海慕尼黑生化展,艾默生旗下ASCO带来了全系列的电磁阀,包括通用型电磁阀、隔离阀、比例阀等,可用于生化分析、临床医疗、制药、环境等等多个领域,在烟气分析仪、水质分析仪、临床检测仪器、色谱等多类别仪器中均可使用。同时,ASCO还为中国市场提供了本地化的定制方案,以满足不断变化的市场需求。 /p p style=" line-height: 1.5em "   Mike Elsigian也表示,在分析仪器方面,艾默生关注环境领域,产品的性能和定制化的服务可以满足相关环境监测领域用户的需求,公司也已经与相关环境领域的一些国内外生产商建立了良好的关系。 /p p style=" line-height: 1.5em "   他也表示,非常看好快速发展的中国市场,艾默生重点关注工业分析领域,快速工程能力可以在2天内为客户提供所需样品,本地化的工程团队将更好服务中国用户。 /p p style=" line-height: 1.5em "   详细内容请见以下视频采访: /p p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=ABB5EDDCE499B4539C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=2BE2CA2D6C183770& playertype=1" type=" text/javascript" /script br/ /p
  • 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
  • 【001-液(水)位计-东润80G雷达】| 在农药生产反应釜的应用
    【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。
  • 科威尔液位计|进口液位计特价促销中
    德国科威尔专业生产导杆型浮球液位计、磁翻柱液位计、超声波液位计等工业仪器仪表。在中国上海设立了总代理商&mdash 高准国际贸易(上海)有限公司,所经营的所有产品为德国原装进口的,技术领先,市场占有率高。   垂询电话:021-54430662 传真:021-54707123   更多液位计|进口液位计详细信息参考:http://www.ywkg.cn/
  • 禾赛科技登陆纳斯达克,中国“激光雷达第一股”诞生
    当地时间2月9日,中国激光雷达厂商——上海禾赛科技股份有限公司(简称“禾赛科技”)正式在美国纳斯达克上市,成为了中国激光雷达第一股。同时也是过去18个月以来,中企赴美上市的最大IPO。据招股书披露,截至目前,禾赛科技累计交付了超10万台激光雷达。图片来源:禾赛科技禾赛科技股票代码为“HSAI”,发行价为每ADS(美国存托股份)19.00美元,公开发行1000万股ADS,募资总额约为1.9亿美元。上市首日,禾赛科技股价表现亮眼,开盘大涨25%,报23.75美元,盘中股价一度达24.44美元,最终收于21.05美元,上涨10.79%,市值达到26.21亿美元。值得注意的是,禾赛科技曾于2021年向科创板递交招股书,但是两个月后主动撤回申报材料,并于2023年1月17日正式向美国证监会提交招股书。资料显示,禾赛科技成立于2014年,是一家全球化的激光雷达研发与制造企业,其最早专注于研发激光气体传感器,2016年开始探索无人驾驶激光雷达产品。目前,公司产品广泛应用于支持高级辅助驾驶系统(ADAS)的乘用车和商用车,以及自动驾驶汽车。根据招股书数据,2019年到2021年,禾赛科技的激光雷达销量分别为2900台、4200台、1.4万台,2022年,随着半固态激光雷达AT128和补盲激光雷达FT120落地应用,禾赛科技的激光雷达销量飙升至8.04万台。由此,禾赛科技也累计完成了超10万台激光雷达的交付,并成为全球首家月交付过万的车载激光雷达公司。招股书显示,禾赛科技的激光雷达,获得了理想、集度、路特斯、高合、长安、上汽等10家主流车企累计数百万台的量产定点。蔚来ET7、理想L9、小鹏P5、小鹏G9、广汽AION LX等车型搭载了禾赛科技激光雷达;自动驾驶客户则包括Aurora、Zoox、TuSimple、NVIDIA、Nuro、美团、百度、文远知行等。随着禾赛科技激光雷达出货量的爆发,其营收也呈现高速增长态势。招股书显示,禾赛科技在2019年、2020年、2021年营收分别为3.48亿元、4.16亿元、7.21亿元,营收增长率分别为162%、19%、73%。2022年前三季度的营收达到7.93亿元,同比增长73%,超过了2021年全年营收。不过,由于禾赛科技近两年产品逐步多元化,这也使得禾赛科技的毛利率出现下滑。禾赛科技2019年、2020年、2021年的产品毛利率分别为70.3%、57.5%、53.0%,2022年前三季度的毛利率又进一步下滑至44%。净利润方面,禾赛科技2019年、2020年、2021年的净亏损分别为1.2亿元、1.07亿元、2.45亿元,2022年前三季度净亏损为1.65亿元,同比收窄5%。从营收数据来看,禾赛科技目前的营收规模已经超过Velodyne、Ouster、Luminar、Innoviz(这四家企业2021年营收分别为6190万美元、3400万美元、3200万美元、984万美元)等全球主要激光雷达公司总营收营收之和。在毛利率方面,禾赛科技也远高于前述四家厂商(2022年1-9月,仅Ouster的毛利为正30%,其余厂商均为负值)。凭借此次成功登陆纳斯达克并拿到1.9亿美元融资,有望进一步提升禾赛科技在技术、产品竞争力、业务规模上的优势,并推动禾赛科技尽早实现盈利。在股权结构方面,此次IPO前,禾赛科技的创始人孙恺、李一帆、向少卿为共同控股股东、实际控制人,合计直接持股比例为30.03%,此外他们还通过员工持股平台上海乐以科技合伙企业(有限合伙)控制了禾赛科技7.13%的股份,因此,合计共同控制了禾赛科技37.16%的股份。根据招股书显示,此次IPO前,禾赛科技累计融资超过5.36亿美元。投资机构包括光速中国、高瓴、小米集团、美团、CPE源峰、光速中国、启明创投等知名机构。其中,光速中国(包括光速创投、光速中国两只基金),为禾赛科技最大的外部股东,上市前持股比例达17.5%。据悉,光速中国自2018年起连续参与了禾赛科技5轮融资,累计投资额超过1亿美元。按照禾赛科技上市首日收盘价计算,光速中国持有市值已达4.25亿美元,投资回报率高达325%。此外,禾赛科技最后一轮D轮融资发生在撤回科创板IPO申报材料后。在小米集团追加7000万美元后,禾赛科技D轮融资额度高达3.7亿美元。根据招股书披露,禾赛科技D轮融资每股价格约16.5美元,按照上市首日收盘价21.05美元计算,禾赛科技最后一轮投资者投资回报率已达28%。
  • “川仪造”1E级磁浮子液位计模拟件鉴定试验顺利完成
    3月12日,由川仪自主设计制造的1E级磁浮子液位计模拟件鉴定试验顺利完成,这标志着由川仪股份牵头承担的国家科技重大专项“核电厂1E级磁浮子液位计国产化研制”课题研究成果即将进入应用阶段,表明我国已拥有CAP1400 1E级磁浮子液位计自主研制能力,打破国外厂商在技术和价格上的垄断,为加快我国核电装备自主化发展和中国核电“走出去”战略提供有力支撑。1E级磁浮子液位计包含堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计(CMT液位计)及安全壳淹没用1E级磁浮子液位计(CFU液位计)。CMT液位计用于堆芯补水箱热态液位测量及报警、控制自动卸压系统(ADS)爆破阀开启以缓解LOCA事故、事故后堆芯补水箱内液位监测等功能;CFU液位计可提供事故后监测安全壳内水位,提供安全壳内水位指示及报警等功能。两款1E级磁浮子液位计均为CAP1400非能动堆芯冷却系统中重要测点的专用仪表,对核电站的安全运行起着至关重要的作用。是核电站安全运行的关键设备。全球各大核电强国背后,均有强大的设计研发能力及装备制造业作为支撑。与核电建设速度和规模相比,衡量一国核电实力和产业竞争力的更核心指标是自主化能力。如今,三代核电自主化成果“国和一号”,即CAP1400压水堆技术,将实现100%的设备国产化能力,在这背后是600余家单位、3.1万名技术人员,历时十几年科研攻关,可以说,“国和一号”集中了中国三代核电技术和产业创新之大成。此前,通过核电重大专项及引进技术AP1000项目中,1E级磁浮子液位计从前期采购到中期调试使用再到后期的维护,均由国外厂商垄断,导致产品成本居高不下高、供货周期长,不利于核电厂稳定运行。解决“卡脖子”问题,开发出功率更大、具有自主知识产权的CAP1400已迫在眉睫,核电厂1E级磁浮子液位计国产化研制也提上了议事日程。川仪股份始终心怀国之大者,坚持锻造川仪所长、服务国家所需,以“川仪造”助力我国重大装备自立自强。2018年,川仪股份联合上海核工程研究设计院有限公司(以下简称:上海核工院)承担国家科技重大专项“核电厂1E级磁浮子液位计国产化研制”课题。川仪股份作为课题责任单位,牵头组织、统筹制定项目整体方案与实施计划,并负责堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位计的设计、制造、鉴定工作;上海核工院作为课题联合单位,开展核电厂用1E级磁浮子液位计的功能需求及鉴定验证相关研究工作。该课题根据CAP1400堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位计的使用需求,提出两种1E级磁浮子液位计的研制和鉴定要求,历经四年产学研联合攻关,在鉴定方法的研究、浮子适应不同介质测量研究、密封性能研究、永磁材料的研究、使用寿命要求研究等关键核心技术上取得突破,先后攻克大型先进压水堆核电站中堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位在结构设计、制造工艺、精度测量、性能试验验证等方面的技术难题,完成堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位计的研制和鉴定。通过本课题研究工作的开展,全面掌握了CAP1400 1E级磁浮子液位计设计、制造和鉴定试验的核心技术,形成了一套CAP1400 1E级磁浮子液位计的设计制造流程、试验/验证方法、企业标准,满足CAP1400核电机组对1E级磁浮子液位计的抗震、耐高温、耐高压、耐辐照、高密封性、长寿命、快响应等应用要求,技术指标达到同类产品先进水平,将有力保障我国核电厂运行的安全性和可靠性。 核电厂1E级磁浮子液位计的研制成功,打破国外厂商在技术和价格上垄断,摆脱了对进口核电仪表的依赖,降低了核电站的设备成本,缩短了供货周期,后期维护稳定可靠,满足国内核电高质量发展要求,表明川仪股份具备了向CAP1400示范工程提供具有自主知识产权的民族品牌关键仪表设备的能力,为我国三代核电自主化成果“国和一号”实现全面国产化能力,加速我国核电站的海外出口贡献了力量。川仪股份勇担使命,以助力核电装备自主可控的实际行动践行“两个维护”。核电厂1E级磁浮子液位计的研制成功,是川仪股份坚持科技自立自强,持续对标赶超、攻坚克难的成果缩影,“川仪造”背后是对“中国制造”的坚守,承载了一代代川仪人产业报国的心血,也传递着“星星之火”的红色信仰。下一步,川仪股份将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真学习贯彻党的二十大精神,心系“国之大者”,深入贯彻落实习近平总书记“四个面向”重要指示,心无旁骛聚焦主业,持续对标赶超、攻坚克难,在助力国民经济关键领域高端装备自主可控上体现更大担当!
  • 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
  • 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
  • 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。
  • 国产超声波液位计的优胜劣汰的发展趋势
    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。
  • 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。
  • 德国科威尔开通进口液位计|进口液位开关400全国销售热线
    今日,德国科威尔中国办事处正式开通进口液位计、进口液位开关400全国销售热线:400-6021-188 ,021-54430662 仍然作为我公司总部的客服热线。  德国科威尔原装进口液位开关、液位计产品质量可靠、性能稳定,1993年通过了ISO9001国际认证,1999年发明了热传温差技术并成功运用到流量检测领域并已成为行业标准。我公司液位计、液位开关性价比高,售后服务好,公司在中国区全国范围内建立40多个售后服务站点,专业的技术团队为您第一时间解决问题。   智能型超声波液位计优点:非接触测量、免维护、高精度、长寿命;先进的检测技术,丰富的软件功能适应各种复杂环境;自动功率调整、增益控制、温度补偿;光电隔离4-20mA电流输出;故障报警输出电流22mA;大电流双继电器上下限报警输出(可选);LCD液晶显示窗,外形美观精致;灵活的支架、法兰安装(可选);双通道多点液位测量。   文章来源:德国科威尔中国办事处 更多进口液位开关信息http://www.ywkg.cn
  • 宁夏计质院新建液位计检定装置计量标准
    近期,宁夏计质院新建的液位计检定装置通过自治区市场监管厅考核,取得《计量标准考核证书》。   液位计是物位仪表的一种,广泛应用于化工、食品加工、制药、电力、水处理等领域工业生产过程中罐、釜、塔、瓶、炉以及渠内部液位或界面的测量,其按测量原理可分为联通式、浮力式、压力式、反射式、电特性式等类型,具有调试方便、高精度、读数直观、可靠性好等特点。宁夏计质院通过新建该项检定装置,具备开展浮力式、压力式、反射式液位计的检校工作的能力,其浮力式液位计测量范围为(0~3000)mm,压力式液位计测量范围为(-100~200)kPa,反射式液位计测量范围为(0~50)m。   在工业生产过程中,准确监测和控制液位至关重要。宁夏计质院该项计量标准的新建,将为全区重点工业企业安全生产和高质量发展提供有力的技术支撑。
  • 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
  • 西北油田加热炉玻璃管液位计法兰改造获成功
    p /p p   日前,西北油田采油二厂采油管理三区对加热炉玻璃管液位计法兰改造获得成功。改造后可调节法兰,在更换玻璃管液位计时,既方便快捷,又节约生产成本。 /p p   该采油管理区所管理的231口生产油井均为稠油井,需要安装加热炉加温输送原油。其加热炉玻璃管液位计是便于职工观察水位,及时补水,确保加热炉正常运行。然而,原来加热炉玻璃管液位计法兰均为固定法兰,不便于更换玻璃管液位计,工序繁多麻烦,还易把液位计损坏。尤其在冬季中,玻璃管液位计非常冻裂,更换频次增多。有时,如法兰固定螺丝锈蚀,又要动用电气焊切割,更换起来更费时费力,一次还要增加1000元至2000元的生产成本。 /p p   日前,该采油管理设备技术人员经过潜心研究,把法兰与加热炉结合部增加一个长度约3公分的内丝扣短接,将原来的固定法兰,改造为可以调节法兰。这样,在更换安装玻璃管液位计时可随意调节法兰,既方便快捷,又不会损坏液位计,还不用动用电气焊切割增加生产成本。截止目前,该采油管理区已在18台加热炉改用了这种可调节法兰。下步,全厂667台加热炉将全部推广应用。 /p p br/ /p
  • 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。
  • 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。
  • 本是同根生,相煎何太急?——论SiPM vs SPAD在激光雷达应用场景上优劣势
    当下,车载激光雷达在跨越鸿沟的商业路径上越走越快,很多从业者对905/940 nm下TOF方案的探测器选择上出现了一些共性讨论,话题主要集中在“SiPM” 和 “SPAD”这两个常见的称呼上。作为两者均有产品布局的滨松中国,我们也收到很多关于这两个器件技术底层差异辨析的咨询,不仅激光雷达行业的从业者,连主机厂或Tier1的用户也纷纷提出了疑问。这些问题包含不限于以下几个方向: 问题提问的角度不同,但是聚焦的核心无非就是:SiPM和SPAD是什么,它们俩的使用区别以及基于两种产品研发出来的雷达模块的差异。进一步就是要做激光雷达,我要做什么样子的路线选择,要选择使用激光雷达,面对两种主流方案,我该怎么选择的问题。为了帮助行业朋友更好的理解这两个器件,我们决定出一篇较为详细的对比文字,期待可以为行业同仁更清楚的理解这两个产品类型,做出一点点贡献。本文的目标受众是,对SiPM和SPAD之间的差异还有疑惑,或者对它们双方的差异到底是哪里不甚明了的朋友。芯片行业专家和同行可以快速浏览或直接略过。毕竟,在当下的环境,用有限的时间投入到自身差异化竞争策略,进一步争取做出非同质(不内卷)技术和产品才是每一家企业发展的王道。那么,请跟我们一起去探求SiPM和SPAD的差异吧。要论证SiPM和SPAD这两种器件,我们需要从定义入手,认知事物最直接的路径往往都需要从定义入手。很多问题,当我们逐字不落地通读之后就发现自己的理解进了一步。 SiPM的定义和结构 SiPM:全称Silicon Photomultiplier,这个名字最早从哪里出来的呢?作为单光子探测器的鼻祖产品,光电倍增管(Photomultiplier简称PMT)可谓是一个划时代的标志。这个产品是基于真空光电子技术,通过光电阴极的光电转换叠加后续倍增级放大,实现单光子事件检出的一个光电探测器产品。随着Si半导体技术和材料的演进,半导体器件也逐步具备了这个单光子级别的检出限,为了在大型医疗诊断装置-PET(Positron Emission Tomography ,即正电子发射断层扫描仪)对光电倍增管(photomultiplier)形成冲击和替换,就形成了硅基(Si)光电倍增管(PM)的名称。它的形态就是在盖革模式下运行的多个雪崩光电二极管(APD) 像素的阵列集合。从左到右,逐级分解的样子如下,它是多个盖革模式APD的并联集合,由于每一个盖革APD都具备光子检出能力,同时多个并联就具备的同时检出多光子幅度的检出能力(也可以理解为动态范围,同时间检出多少个光子量的能力)。 图1 上述图例来源:滨松S15639-1325PS,COB封装1通道SiPM,左图=实物产品图片,中间=放大版结构图,每一个点都是盖革模式APD,右图=等效的结构;简单来说,S15639-1325PS作为单通道SiPM,它内部并联了2120个盖革模式的APD,并汇总到一路进行输出 SPAD的定义和结构 SPAD:Single Photon Avalanche Diode,它是一个工作在盖革模式下的雪崩光电二激管APD(Avalanche Photo Diode);从名称上看,1个SPAD=1个APD进入盖革工作区域,单独1个SPAD仅仅输出的结果就是“无光子=0”或者“有光子=1”,如果1个SPAD进入2个或者多个光子,它也只能输出“有光子=1”的结果。但是自然界的光有强弱,强光环境下,为了获得多光子事件的信息,一般会把多个SPAD分成小组(binning),比如3*3(3横3纵)9个SPAD 作为一组进行使用,这样一个小组就具备了0-9的输出的组动态范围。 图2 上述图例来源 日本SONY公司开发的SPAD SOC产品的结构和DEMO点云展示图 图3 IMX459芯片简要规格书 比如我们拿市面上较为有代表性的SONY索尼发布的IMX459 TOF-SPAD传感器为例,纯SPAD是指代的红框部的物理层,它的直接感光区域构成,是一个由Vertical垂直方向168个SPADs,Horizontal水平方向上597个SPADs构成的阵列。597按照3*3一组使用,可以出199组数据,去掉部分边缘像素,再调转90°使用,这也是为什么目前出现了清一色的192线激光雷达的原因。如果按照6*6一组使用,则可以出现99.5组数据,这也是为什么出现了96线激光雷达的原因。(我们这里就清楚了,作为我们常说的SPAD方案,同一个sensor可以通过分bin模式改变等效线束)。 图4 上图每个颜色所代表的3*3都是基于SPAD的工作组,黑色中心表示输出电极,输出电极和SPAD像素数量一一对应。假设把3*3的一个区域可输出的信号合成1个统一读出,那它本质上等同于由9个SPAD构成的单通道SiPM。SPAD和SiPM的结构关系可以参考下图。 图5 SPAD 和 SiPM的结构关系 至此,我们可以明确地知道,SiPM和SPAD的最小的感光单元,都是单通道的盖革模式的雪崩二极管,从物理层面上完全是同样的东西。而SiPM是将成百数千个盖革雪崩二极管放在一起并起来,最后内置1个电极输出带有动态幅度分辨能力的模拟信号。而SPAD是将固定比例的N*N(一般都是3*3 =9个or 6*6=36个 )的盖革雪崩二极管的通过电子学后的3*3 or 6*6 路的输出合并在一路以数字信号进行解析。 SiPM和SPAD更多的区别在于使用“前融合模拟量”还是用“后融合数字量”去获得有效信号。故此,SiPM更好还是SPADs(为了体现分组使用这个特点,笔者增加了一个小s代表多个SPAD一定分组使用)更好,更多的是取决于用户希望得到什么阶段程度的信息量,或者希望在激光雷达系统中,对什么信息施加什么类型的影响。那么这句话,如何更好的理解呢? SiPM和SPAD对信号处理的过程 我们进一步看一下SiPM和SPADs对信号处理的过程。图6 SPAD和SiPM 感光层和电子学对应关系图 从左侧图可以看出,每个单独的电子学pad需要1对1的分布在每个SPAD的下方,同时电子学物理Size需要在SPAD Pixel尺寸以内,ASIC工艺节点也需要较为先进的工艺节点(成本较高)去支撑小尺寸的SPAD 阵列。从右图可以看出,SiPM直接连接到1个Pad上,单个SiPM的电子学ASIC功能可以不受单个SPAD像素尺寸的制约,工艺节点上相对成本更低。 从使用角度看,如何获得真实被测物体的反射光,并进一步解析呢? 图6中左侧的SPADs依靠出厂配置好的电子学部分的处理能力,由于单独1个SPAD被激发有可能是噪声干扰,需要在一个组内识别至少2个像素以上(可以更多)的SPAD被同时激发的时候才可以被认为的真的信号。① 3路SPAD比较器分别识别该路SPAD是否接到回波光。通过内置的时间校正电路将接收到回波信号时间与相邻信道进行比较。当同时多个SPAD产生信号的时候,被认为是有真实的信号,时间校正电路中同时被激发SPAD数量可配置。② 当多个SPAD在同一时间检测信号时,这些信号视为信号。从其他通道延迟的信号被认为是噪声;③ 信号的时间用高精度TDC来测量。 图7 进一步解读,就是SPADs方案下,谁定义了电子学算法,谁可以决定激光雷达输出的原始结果。SiPM方案则是谁能更好对模拟量进行基于多路比较器的配置读出,谁可以定义激光雷达的输出的原始结果。那么在如何选择的问题上,可以通过询问自己“要获得的是芯片直接处理完毕的距离信息(SPADs)”or“要获得的是用户自己对距离信息获取过程的定义权(SiPM)”这两个的问题进行区分。这就是在两种方案之间做选择的金标准。 图14 SiPM电子学信号获取逻辑
  • 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。
  • 湖北省规划建设激光雷达计量检测能力,助跑新能源与智能网联汽车新赛道
    在新能源及智能网联汽车产业竞逐的新浪潮中,湖北正抢立潮头——我省新能源汽车产量继续保持高速增长,今年9月全省生产新能源汽车3.2万辆,相当于2020年全年产量,产量占全国的4.2%;今年5月在汉举行的新能源与智能网联汽车产业发展对接会上,总金额661.73亿元的30个重点项目花落湖北……科技赋能,让汽车变得“清洁”又“聪慧”;质量护航,使产业发展高效又安心。近年来,以计量、标准、检验检测与认证认可为代表的国家质量基础设施(NQI)发挥技术优势,积极推动技术成果转化与先行先试,助力湖北抢抓新机遇,打造万亿级汽车产业集群。建成电波暗室服务矩阵湖北省计量测试技术研究院(国家光电子信息产品质量检验检测中心)十米法电磁兼容实验室内。随着大门缓缓打开,一辆新能源汽车驶入实验室内。停入待检区域,车辆正对的是远处两根形状奇异的“天线”……这些试验是用来检验汽车对外界电磁辐射信号强弱以及对外界电磁辐射的抗干扰能力的,通常在电波暗室内进行。新能源汽车大量使用芯片和电子零部件,其电磁辐射信号强度直接关系到驾驶人及乘客的身体健康,以及汽车电子电气系统运行的稳定性,需要按相关标准进行检测,确保质量合格,方可通行市场。据了解,省计量院已构建起“十米法、三米法、一米法”电波暗室服务矩阵,建立覆盖世界主流标准的整车、汽车电子零部件全项电磁兼容测试服务能力。近年来,先后为极目电子、海微科技等汽车电子零部件企业的中控、显示屏等产品提供测试服务。同时,该院还承担着定期为全省充电桩定期“做体检”的任务。新能源汽车技术创新发展,离不开该院可靠的计量检测技术支撑。去年12月,湖北省新能源汽车产业计量测试中心正式在襄阳挂牌落成。该中心已建成覆盖充电桩计量检测、新能源汽车零部件计量检测、铅酸蓄电池检测、金属材料元素分析等全产业链计量测试和科技创新能力;湖北省汽车电子产品安全质量检验中心助力区域汽车电子生产企业在本地实现了研发验证、产品检测、整改咨询;以中汽研汽车检验中心(武汉)有限公司为建设主体的国家新能源汽车质量检验检测中心在数字化转型、驾驶场景试验场、移动污染源防治等领域具备行业领先优势……计量与检验检测,正全方位承托新能源汽车产业跃升之路。据省市场监管局统计,近年来,为服务新能源与智能网联汽车产业,我省共建设国家智能网联汽车质量检验检测中心(湖北)、国家新能源汽车质量监督检验中心等8家国家质检中心;建设湖北省氢燃料电池产品质量检验中心等7家省级质检中心,形成了服务新能源与智能网联汽车产业检验检测需求的全覆盖网络。建立新能源与智能汽车“标准高地”在钢缆牵引下,一辆车疾速撞向障碍物,随着一声巨响,车头瞬间变形……这样的硬核又刺激的碰撞试验,几乎每天都在位于襄阳的国家燃料电池汽车质量检验检测中心的新能源碰撞线频繁上演。新能源汽车已经成为未来汽车工业的发展方向。燃料电池汽车——污染极少、经济性强的新能源车“新宠”,通过催化剂作用,使氢氧在燃料电池中产生电化学反应而获得电能。想要保障燃料电池汽车的安全,就要对其进行完善的测试评价。国家燃料电池汽车质量检验检测中心的建设主体、襄阳达安汽车检测中心有限公司(以下简称“达安中心”),完成了国内首次带氢碰撞试验及车载氢系统检测,开发完成国内首套氢燃料电池汽车碰撞试验后氢泄漏量采集与计算系统。目前,达安中心正在牵头制定《氢燃料汽车碰撞后安全要求》团体标准,将填补国内燃料电池汽车碰撞相关标准的空白。随着一个个填补行业空白的标准出台,湖北正在探索打造新能源汽车领域的“标准高地”。2019年,湖北省新能源汽车标准创新联盟成立,省标准化与质量研究院作为68家相关领域企事业单位参与其中。该联盟明确了今后湖北省新能源汽车技术标准体系构建,以标准之力推动新能源汽车标准化、技术化和产业化。打造北斗应用产业中试公共服务平台北斗导航系统能够“借”给智能汽车一双“慧眼”,用来“看清”路况——智能驾驶需要定位导航、路径规划、环境感知、决策控制,可以说,定位导航技术决定着车辆高精度位置和姿态感知。实现雨雾极端天气驾驶情况监测、利用“高精地图采集+北斗系统”确保无人驾驶的安全性、实现厘米级精度定位、利用激光雷达系统进行无人驾驶的汽车的360度检测……这些都离不开“北斗星”的指引。眼下,省计量院正紧锣密鼓地进行着国家北斗应用产品质检中心的申建工作。该院还将在“十四五”期间申建国家时间频率计量中心湖北应用中心,建立高水平卫星导航北斗/GNSS高精度计量实验室。全力打造北斗应用产业中试公共服务平台,加强相关领域计量检测和认证能力建设,开展北斗应用产品的质量检测、入网认证等工作,推动湖北以北斗芯片、北斗终端、北斗智慧应用等为代表的北斗卫星导航产业集群加速发展,这一举措将为智能网联汽车发展添上强大助翼。加强激光雷达检测技术研究为更好服务新能源车、智能汽车产业发展,未来我省还将建设新能源车电磁兼容检测系统、车规芯片可靠性检测平台等技术基础项目,并加强电动汽车充电设施设备及零部件全寿命周期质量技术研究,吸引新能源车电动系统、电子零部件制造企业向湖北集聚。眼下,省计量院正在加强激光雷达检测技术研究,规划建设激光雷达相关计量检测能力资质。激光雷达被广泛用于无人驾驶和机器人领域,被誉为机器人的“眼睛”,通过发射激光来测量物体与传感器之间的精确距离,L4/L5级新能源车(安装自动辅助驾驶系统或实现全自动驾驶)及智能网联汽车上少不了它的身影。待建成相关计量检测资质后,将进一步推动激光雷达设备产业快速发展,助力“湖北造”新能源和智能汽车越来越“灵敏”。省市场监管局相关负责人透露,目前,我省正在以更集约、更强大的检验检测实力,建成辐射面广、功能齐全、服务优质的认证检验检测聚集区,打造新能源汽车、智能汽车及零部件检验检测、认证认可和标准制修订、人才培养等综合性“一站式”服务平台,让绿色成为湖北高质量发展的鲜明底色。
  • 我国科学家在激光雷达系统研制上获突破
    记者获悉,中国科学技术大学地球和空间科学学院教授薛向辉团队在相干测风激光雷达系统研制方面首次实现空间分辨率3米、时间分辨率0.1秒的风场探测。据了解,米级-亚秒级分辨率的大气风场探测在航空航天安全、高价值目标保障、数值天气预报等方面具有重大意义,但高时空分辨的连续风场观测对激光雷达仍是一个挑战。据介绍,薛向辉团队雷达样机工作波长为1550.1纳米,通过外场对比试验,该雷达样机风场观测结果与定标设备对比误差小于0.5米每秒。为进一步测试雷达观测性能和环境适应性,薛向辉团队在安徽省宿州市高铁站实地测量了高速列车尾流中的风场结构。雷达在无人值守下连续稳定工作超过100小时,获得了3米和0.1秒高时空分辨率下的350公里每小时的高铁尾流连续观测,并首次利用激光雷达捕捉到高铁尾流中类似于冯卡门涡街的风场结构,与计算流体力学模拟结果高度一致。相关成果发表于国际光学期刊《光学快报》。审稿人认为,“观测结果是引人注目和印象深刻的”“迄今为止首次实现连续观测的高分辨率结果”。中科大地球和空间科学学院博士研究生梁晨为该论文第一作者,王冲副研究员和薛向辉教授为论文共同通讯作者。
  • 国产厂商速腾聚创登陆港交所,成为全球最高市值激光雷达企业
    近日,国产激光雷达企业速腾聚创科技有限公司(以下简称“速腾聚创”)在香港联交所主板挂牌上市,成为港股激光雷达第一股,2024年中国传感器产业第一股。本次IPO最终发售价定为每股43.00港元 ,全球发售2290.98万股股份,募资总额为9.85 亿港元,速腾聚创上市后股票很快破发,截至当日收盘,公司市值193.2亿港元,成为全球市值最高的激光雷达企业。速腾聚创是激光雷达及感知解决方案市场的全球领导者,通过芯片、激光雷达平台与感知算法三大核心技术闭环,为市场提供具有信息理解能力的智能激光雷达系统,颠覆传统激光雷达硬件纯信息收集的定义。据介绍,速腾聚创是全球最早实现车规级固态激光雷达量产的激光雷达公司,也是全球首家开启车规级激光雷达项目量产交付的激光雷达公司。截至2023年3月31日,与全球其他激光雷达公司相比,速腾聚创服务的汽车整车厂和一级供应商数量最多、拥有前装量产定点车型最多及实现SOP车型最多。截至2023年12月18日,速腾聚创已取得21家汽车整车厂及一级供应商的超60款车型的量产定点订单,其中帮助24款车型实现SOP。出货量方面,截至2023年10月31日止,前十个月,速腾聚创的激光雷达产品及用于 ADAS应用的激光雷达产品的销量分别为约136,000台及约121,700台,较2022年同期的约40,700 台及24,400台分别大幅增加,并且超过2020~2022年前三年出货量总和。此外,10月份单月激光雷达销量近30000台,创单月销量历史记录。2024年,速腾聚创激光雷达的预计交付量或将超过100万颗,其中速腾聚创激光雷达产品更是供货问界M7/M5、小鹏G9/X9、极氪007、比亚迪仰望U8等众多明星车型。
  • 空天院高光谱激光雷达团队 揭示新型主动光学传感器高光谱激光雷达辐射效应产生机制
    近日,中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室牛铮研究员团队,在新型主动光学传感器高光谱激光雷达(hyperspectral LiDAR, HSL)辐射效应产生机制及相应校正算法研究方面取得重要进展。距离效应和入射角效应作为高光谱激光雷达面临的两大几何辐射效应,严重限制了其在定量遥感方面的应用。该团队研究发现,高光谱激光雷达距离效应和入射角效应分析及校正可以独立进行,并提出了一种耦合二次函数和指数衰减函数的分段函数模型用以分析和校正距离效应,发展了一种改进的Poullain算法用以目标入射角效应分析和校正。上述研究得到了国家自然科学基金重点项目“植被生理生化垂直分布信息遥感辐射传输机理与反演研究”的支持,有关成果发表在遥感领域国际顶级期刊ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing和IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing上,第一作者为实验室博士研究生白杰。面对高光谱激光雷达主要几何辐射效应即距离效应和入射角效应校正的技术难题,团队自2020年起开展科技攻关,发现距离效应源于系统本身,所有波长拥有统一的距离效应函数,在此基础上提出了一种耦合二次函数和指数衰减函数的分段函数模型用以分析和校正距离效应 而对于不同种类植被叶片目标,因其表面微观尺度物理结构和内部生化参数不同,因此通常表现出不同的入射角效应,该效应与被测目标种类在高光谱激光雷达条件下二向反射特性密切相关,因此该团队指出关于高光谱激光雷达入射角效应,更准确的表述应为“某一目标高光谱激光雷达入射角效应”,并发展了一种新的改进的Poullain算法,用以目标入射角效应校正。与传统基于各向同性散射假设的朗伯余弦定律和原始Poullain算法相比,该算法考虑了目标粗糙度因子和漫反射系数在不同入射角和波长下的异质性,更加符合自然目标物回波强度的反射特征,不同植被叶片实验显示,相对于标准0度入射角下的回波强度和反射率,校正结果标准差减少了30%~60%。有关算法为后续植被三维生化参数准确反演提供了重要的理论基础和技术支撑。目前,实验室已经完成具备高速采集能力的第二代高光谱激光雷达系统设计与研制工作,正在开展性能测试,预计2023年底投入使用。早在2014年,遥感科学国家重点实验室就设计、研制了具有完全自主知识产权的国际上首台32波段高光谱激光雷达系统。自此,相关团队围绕这一新型传感器持续开展研究,在高光谱激光雷达系统设计研制、数据获取与处理、辐射信息提取、辐射效应校正及植被三维生理生化参数反演等方面取得了丰富的研究成果,为我国抢占高光谱激光雷达设备研制与应用这一领域做出系统性贡献。
  • 雷达界的"裁判长",中国雷达技术科学家保铮院士逝世
    p style=" text-align: center " strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 保铮:雷达界的“裁判长” /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/e7ae0a17-5f41-4c7a-9cf1-3852a1ecc1ec.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 保铮 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 保铮把自己的科学救国思想融于60多年的雷达技术科教历程中,又把科研成果转化为生产力和可观的经济效益。在他身上有着脚踏实地的精神,严谨科学的作风,热心育人的风范,体现出了铮铮爱国心。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/fd963c1c-938a-43f8-8095-91760a1c220f.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " strong 求真务实的学术路 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 保铮,1927年12月1日出生于江苏南通,1953年毕业于解放军通信工程学院(现西安电子科技大学,简称西电),师从毕德显先生,是中国第一届雷达毕业生。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 保铮在雷达研究领域取得的开拓性研究成果广泛应用于中国大量雷达武器装备中,为中国雷达技术的进步和发展作出了历史性的杰出贡献。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 1958年,作为技术骨干,保铮与其他几位教师共同研制出我国第一台气象雷达,经测试证明其主要技术性能与当时国外同类产品相当。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 据西电的雷达专业老教授讲,上世纪70年代初期,部队雷达出现故障,打电话找到在“五七”干校劳动的保铮,要求他帮助解决故障问题,而保铮往往只需对方讲述一下设备的运行情况,就能在电话中告诉指战员问题出在哪里,该如何解决,指战员按照电话里的指导进行操作,故障就真的排除了! /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 1973年10月,正在陕西眉县“五七”干校劳动的保铮,突然接到去南京参加四机部召开的一个重要会议的通知。因当时我国民航部门从法国进口了一部航管雷达,虽然对方将雷达卖给我们,但不卖信号处理机,我国只有通过自己研制解决。参加会议的保铮看过国外的方案,认为其设计过于复杂,决定自己设计一台数字动目标显示器,而且要比国外进口的便宜。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 1974年末,保铮在几年不搞科研、缺少研究设备的情况下,带领研究小组,悄悄地开始数字动目标显示的研究。经过一年多的艰苦攻关,研制出颇具特色的0.5微秒数字动目标显示器,不久又研制出0.2微秒的数字动目标显示器,推动了我国雷达数字信号处理的发展。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 他与研究组于1982年又研制出我国第一台动目标检测器和自适应天线旁瓣相消系统,1986年研制出可编程动目标检测器。这两项成果当时属于国内首创。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 作为中国雷达界的专家,保铮参与了大量重要雷达装备的技术咨询、方案论证和技术把关工作,他始终本着实事求是、求真务实和对国家高度负责的精神,不回避问题,对国家雷达研究或装备方面提出了大量宝贵的意见和建议,受到了雷达界同行的高度赞誉,被称为最值得尊敬和信赖的“裁判长”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " strong 六十余载育人生涯 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 保铮在六十余载的科教生涯中,治学严谨,学术造诣深厚,非常注重理论与实践相结合,为国家培养了一大批优秀科技人才。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 1984~1992年,保铮出任西安电子科技大学校长,他勇于担当,真抓实干,狠抓学科建设,调整和拓宽专业结构,加强高层次办学基础,倡导从细微之处体现精神,提出“管理从严,学术搞活”的治校方针,强调科研对培养高层次人才的重要性,调整科研体制,建立了一系列专职科研机构。他根据雷达信号处理发展的新动向,先后选定了一系列新的研究领域,为雷达信号领域培养了一百多名博士研究生和硕士研究生。他总是放手让学生工作,又亲自作细致指导并严格要求。在保铮的博士生中,有3位曾获得全国百篇优秀论文提名奖,4位曾获得过全国百篇优秀论文奖。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " “2017年增选的两院院士中,西电78级校友、中国空间技术研究院‘嫦娥五号’总指挥、总设计师杨孟飞当选为中国科学院技术科学部院士,西电2000级(博士)校友、中国工程物理研究院副总工程师范国滨当选为中国工程院工程管理学部院士。现在,西电的院士校友数量已经增加到20位,这些人才的成长是保铮等老前辈、老专家当年潜心培育打下坚实基础的结果。”中国科学院院士、西安电子科技大学党委书记郑晓静介绍说。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " strong 期望将雷达创新推向新高度 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 西电校长杨宗凯认为,保铮是学校的一面“旗帜”,深刻诠释着“西电精神”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " “‘能有机会用自己掌握的知识为社会作贡献,这种满足感是平常人难以体验的。’保铮这句话激励着我在西电努力前行,也激励着西电人在加快建设一流高校的奋进之路上,开拓创新,在新时代作出西电人的新贡献,继续打造‘西军电’传奇!”郑晓静如是说。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " “希望我们的师生能够真正做到‘顶天立地’!”保铮话语笃定,“近来学校发展势头强劲,西电人共同努力,学校一定会越来越好!” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " “前天我们开学术委员会,保院士还坐着轮椅参加了会议,保院士说他很想去实验室看一看。”谈及保铮与雷达的不解情缘,雷达信号处理国家级重点实验室主任刘宏伟教授感动地说,“在保院士的带领下,几代西电人不懈努力,让这个专门从事新体制雷达和雷达信号处理基础理论研究及关键技术攻关的实验室,成为我国首批建设的国家级重点实验室,跻身雷达信号处理领域世界一流的研究机构。这些都有赖于保院士当年提出的‘顶天立地’思想。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 保铮把自己的科学救国思想融于60多年的雷达技术科教历程中,又把科研成果转化为生产力和可观的经济效益。在他身上有着脚踏实地的精神,严谨科学的作风,热心育人的风范,体现出了铮铮爱国心。 /p p style=" text-align: right text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px " strong 来源:《中国科学报》& nbsp 2018年1月19日3版& nbsp /strong /span /p p style=" text-align: right text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px " strong 记者:张行勇& nbsp 通讯员:吴华 /strong /span br/ br/ /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 讣& nbsp 告 /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " strong br/ /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 中国共产党优秀党员、我国雷达技术领域著名科学家、教育家、中国科学院院士、西安电子科技大学原校长保铮同志,因病医治无效,于2020年10月21日18时45分在西安逝世,享年93岁。 br/ br/ & nbsp & nbsp & nbsp 保铮同志,江苏南通人,1927年12月出生于江苏南通,1978年9月加入中国共产党,1953年7月毕业于解放军通信工程学院(现西安电子科技大学)雷达系并留校任教,历任西北电讯工程学院(现西安电子科技大学)讲师、副教授、教授、副院长,1984年10月至1992年2月担任西安电子科技大学校长。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。曾任国务院学位委员会学科评议组成员、国家自然科学基金委员会评审组成员、国家杰出青年科学基金委员会委员、陕西省科学技术协会副主席、雷达信号处理国防重点实验室学术委员会主任、信息产业部电子科技委员会顾问、解放军总装备部科技委员会顾问、空军科技发展与人才培养顾问。先后荣获国家级有突出贡献的科技专家、电子部优秀教师、陕西省优秀教师、全国先进教育工作者、五一劳动奖章、全国高校先进科技工作者、光华科技基金特等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、陕西省教学成果特等奖,2019年被授予“庆祝中华人民共和国成立70周年纪念章”。 br/ br/ & nbsp & nbsp & nbsp 保铮同志丧事从简,遗体告别仪式定于2020年10月25日上午9点在西安殡仪馆咸宁厅举行。 /p p br/ br/ /p p style=" text-align: right text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px " 西安电子科技大学保铮院士治丧工作小组 br/ br/ 二〇二〇年十月二十一日 br/ br/ 联系地址:西安电子科技大学党政办公室& nbsp 710126 br/ br/ 联系电话:029—81891820,联系人:李明 /span /p
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