الاستشعار عن بعد باستخدام تقنية LiDAR

الاستشعار عن بعد باستخدام تقنية ليدار

حلول ليزر ليدار في الاستشعار عن بعد

مقدمة

منذ أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات، استُبدلت معظم أنظمة التصوير الجوي التقليدية بأنظمة الاستشعار الكهروضوئية والإلكترونية المحمولة جوًا وفي الفضاء. وبينما يعمل التصوير الجوي التقليدي بشكل أساسي في نطاق الضوء المرئي، تُنتج أنظمة الاستشعار عن بُعد الحديثة المحمولة جوًا والأرضية بيانات رقمية تغطي نطاقات الضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء المنعكسة، والأشعة تحت الحمراء الحرارية، والموجات الدقيقة. ولا تزال أساليب التفسير البصري التقليدية مفيدة في التصوير الجوي. ومع ذلك، يغطي الاستشعار عن بُعد نطاقًا أوسع من التطبيقات، بما في ذلك أنشطة إضافية مثل النمذجة النظرية لخصائص الأهداف، والقياسات الطيفية للأجسام، وتحليل الصور الرقمية لاستخلاص المعلومات.

الاستشعار عن بُعد، الذي يُشير إلى جميع جوانب تقنيات الكشف بعيدة المدى غير التلامسية، هو طريقة تستخدم الكهرومغناطيسية لكشف وتسجيل وقياس خصائص الهدف، وقد طُرح تعريفه لأول مرة في خمسينيات القرن الماضي. في مجال الاستشعار عن بُعد ورسم الخرائط، يُقسم إلى نمطي استشعار: الاستشعار النشط والاستشعار السلبي، حيث يُعدّ استشعار الليدار نشطًا، إذ يستخدم طاقته الذاتية لإصدار ضوء إلى الهدف وكشف الضوء المنعكس عنه.

 الاستشعار النشط للليدار وتطبيقه

ليدار (كشف الضوء وتحديد المدى) هي تقنية تقيس المسافة بناءً على زمن إرسال واستقبال إشارات الليزر. يُستخدم ليدار المحمول جوًا أحيانًا بالتبادل مع المسح الجوي بالليزر، أو رسم الخرائط، أو ليدار.

هذا مخطط انسيابي نموذجي يوضح الخطوات الرئيسية لمعالجة بيانات النقاط أثناء استخدام الليدار. بعد جمع إحداثيات (س، ص، ع)، يُحسّن فرز هذه النقاط كفاءة عرض البيانات ومعالجتها. بالإضافة إلى المعالجة الهندسية لنقاط الليدار، تُعدّ معلومات الكثافة من تغذية راجعة الليدار مفيدة أيضًا.

مخطط تدفق الليدار
خريطة تضاريس حرارية لطائرة بدون طيار مزودة بشعاع ليزر d59c3f27-f759-4caa-aa55-cf3fdf6c7cf8

في جميع تطبيقات الاستشعار عن بُعد ورسم الخرائط، يتميز الليدار بميزة فريدة تتمثل في الحصول على قياسات أكثر دقة، بغض النظر عن ضوء الشمس وتأثيرات الطقس الأخرى. يتكون نظام الاستشعار عن بُعد النموذجي من جزأين: جهاز تحديد المدى بالليزر، ومستشعر قياس لتحديد المواقع، والذي يمكنه قياس البيئة الجغرافية مباشرةً بتقنية ثلاثية الأبعاد دون أي تشويه هندسي، نظرًا لعدم وجود تصوير (حيث يُصوَّر العالم ثلاثي الأبعاد في المستوى ثنائي الأبعاد).

بعض مصادر الليدار لدينا

خيارات مصدر ليزر LiDAR الآمن للعين للمستشعر