Назначение и область применения

бортовой лазерный сканер дальнего радиуса действия RIEGL LMS-Q680i

В бортовом лазерном сканере дальнего радиуса действия RIEGL LMS-Q680i используется мощный источник лазерного излучения, технология обработки сигналов MTA (multiple-time-around – многотактовая обработка) и цифровой анализ полной формы сигнала. Это сочетание аппаратных и программных средств позволяет работать на различной высоте полета и, таким образом, идеально подходит для сканирования с воздуха сложной местности.

Лазерный сканер RIEGL LMS-Q680i обеспечивает доступ к детальным пара-метрам цели, путем оцифровки эхо-сигнала онлайн во время сбора данных, и последующего анализа формы сигнала в режиме оффлайн. Этот метод является особенно ценным при выполнении сложных задач, в частности, при определении высоты укрытий или классификации целей. Технология обработки MTA позволяет использовать эхо-сигналы цели, которые были приняты вне диапазона однозначности, между двумя последовательными зондирующими импульсами лазера.

Рабочие параметры сканера LMS-Q680i можно сконфигурировать так, чтобы охватить широкую область применения. Универсальные возможности интерфейса позволяют легко интегрировать прибор в уже имеющуюся, готовую систему воздушного сканирования.

Прибор реализует времяпролётный принцип измерения расстояния с помощью наносекундных импульсов, а высокоскоростное оптико-механическое сканирование обеспечивает абсолютную линейность, однонаправленность и параллельность полос сканирования.

Сканер является исключительно надежным и прочным устройством, идеально приспособленным для установки на летательный аппарат. Кроме того, он имеет компактную конструкцию и небольшой вес, не ограничивающие его установку на одномоторные аэропланы, вертолеты и беспилотные летательные аппараты. Для работы прибора необходимы только источник питания и сигналы синхронизации системы GPS с целью обеспечения оперативного контроля при регистрации точно привязанных ко времени и оцифрованных эхо-сигналов. Регистратор данных RIEGL Data Recorder обеспечивает надёжную запись и сохранность данных в процессе измерения.

Особенности сканера RIEGL LMS-Q680i:

• анализ полной формы сигналов для неограниченного числа эхо-сигналов от обследуемых объектов;
• многотактовая технология обработка сигналов;
• высокая частота повторения лазерных импульсов – до 400 кГц;
• до 266000 измерений в секунду при сканировании на землю;
• высокая точность – до 20 мм;
• высокая скорость сканирования – до 200строк в секунду;
• угол сканирования – до 60°;
• параллельные линии сканирования;
• интерфейс для легкого интегрирования с системой GPS.

Сферы применения лазерного сканера RIEGL LMS-Q680i:

• топография и горное дело;
• картирование коридоров;
• моделирование городов;
• картографирование берегов озер и рек;
• сельское и лесное хозяйство;
• классификация целей;
• картографирование ледников и снежных полей;
• инспекция высоковольтных линий.

Эхо-сигналы, принимаемые сканером RIEGL LMS-Q680i

Функция оцифровки сканера RIEGL LMS-Q680i позволяет пользователю извлекать наиболее полную информацию из эхо-сигналов. На рис. 1 показан процесс измерения, когда производятся 3 замера на различных типах объектов. Импульсы, показанные красным цветом, отображают сигналы лазера, движущиеся к объекту со скоростью света. Когда сигнал взаимодействует с диффузно отражающей поверхностью объекта, то часть переданного сигнала отражается по направлению к лазерному прибору. Эти отраженные сигналы показаны синим цветом.

В случае 1, лазерный луч попадает на лесной покров, являющийся причиной возникновения 3-х отдельных отражённых импульсов. Часть лазерного импульса также падает на землю, вызывая появление еще одного импульса. В случае 2, лазерный луч отражается от плоской поверхности под небольшим углом, давая отраженный импульс большей длительности. В случае 3, импульс лазера просто отражается от плоской поверхности, давая один эхоимпульс с формой идентичной зондирующему лазерному импульсу.

Оцифровка эхо-сигналов сканером RIEGL LMS-Q680i

На верхнем графике режима сбора данных показаны аналоговые сигналы: первый импульс (красного цвета) соответствует части переданного (зондирующего) импульса, а следующие 3 импульса (синего цвета) соответствуют отражениям от ветвей дерева; и последний импульс соответствует отражению от поверхности земли.

Этот аналоговый отраженный сигнал квантуется по времени с постоянным интервалом (средний график) и преобразуется в цифровой сигнал, образуя поток цифровых данных (нижний график режима сбора данных). Этот поток данных сохраняется в регистраторе данных RIEGL Data Recorder для последующей пост-обработки, как показано ниже на графиках режима пост-обработки.

Наш большой опыт в разработке, производстве цифровых лазерных дальномеров для промышленных и геодезических нужд, а также высокое качество разработанной аналоговой и цифровой электроники позволили создать сканер LMS-Q680i, который обеспечивает регистрацию всей информации об эхо-сигналах в широком динамическом диапазоне. Таким образом, при пост-обработке сигнал может быть полностью восстановлен и проанализирован в деталях для более точного определения расстояния до объекта, типа объекта и других его параметров.

Основные технические характеристики