LiDAR turi daug kitų naudojimo būdų, išskyrus išmaniųjų telefonų nuskaitymo programas.
Daugelis žmonių šiek tiek supranta, kaip veikia radaro skaitytuvai. Dešimtmečius naudojami navigacijoje, šie jutikliai siunčia radijo signalus visomis kryptimis ir matuoja, kiek laiko užtrunka, kad jie atsispindėtų, taip leisdami aptikti netoliese esančius objektus.
LiDAR reiškia „Šviesos aptikimą ir atstumą“ ir yra panašus į radarą, tačiau vietoj jo naudojami lazeriai. Šis jutiklis tapo plačiau žinomas tarp klientų, kai „Apple“ pradėjo jį įtraukti į savo įrenginius.
„LiDAR Evolution“: nuo laboratorijų iki „Apple“ įrenginių
LiDAR jutikliai jau buvo naudojami gerokai anksčiau, nei „Apple“ gaminiuose jie buvo naudojami. Ši technologija buvo sukurta septintajame dešimtmetyje ir buvo vienas iš pirmųjų lazerio spindulių panaudojimo būdų.
LiDAR ir radaras veikia panašiai, tačiau pastarasis yra šiek tiek paprastas ir geresnis padėties nustatymui, o pirmasis leidžia atlikti išsamų 3D vaizdą. Be to, kadangi lazeriai išlaiko didelę raišką didesniais atstumais nei radarai, juos galima naudoti kartu su radijo signalų skaitytuvais, siekiant gauti išsamesnės informacijos.
Galiausiai, pramoninio lygio LiDAR jutikliai, kaip ir naudojami astronomijoje, yra tokie pat dideli kaip automobilis, tačiau tie, kurie skirti trumpesniam nuotoliui, gali būti daug mažesni. Dėl to galimi naudojimo būdai labai skiriasi.
Didelio masto LiDAR naudojimas
LiDAR dešimtmečius daugiausia buvo naudojamas didelio masto programoms, tokioms kaip pramonė, vyriausybė ir mokslas.
1. Kosmoso tyrinėjimas
Nuo pat išradimo LiDAR buvo skirtas 3D žemėlapiams sudaryti. Apollo 15 ekspedicijos metu 1971 m. astronautai naudojo LiDAR jutiklius Mėnulio paviršiaus žemėlapiams sudaryti.
Ta pati technologija vis dar naudojama ir šiais laikais. NASA į Marsą išsiųstas sraigtasparnis „Ingenuity“ remiasi LiDAR skaitytuvais, kad veiktų pusiau autonomiškai, ypač kilimo ir tūpimo metu. Kadangi informacijai nukeliauti iš Žemės į Marsą ir komandoms išsiųsti atgal į Raudonąją planetą prireikia septynių minučių, „Ingenuity“ turi paleisti ir prijungti save.
2. Jūros gelmių studijos
LiDAR turi ir daugiau antžeminių programų. Pavyzdžiui, moksliniai laivai savo korpusuose naudoja LiDAR skaitytuvus, kad sukurtų 3D jūros dugno versijas.
Tai leidžia geriau suprasti vandenyno dugną ir gali būti naudojamas povandeninėms kalnų grandinėms ir kitoms jūros dugno ypatybėms sudaryti. Povandeninės transporto priemonės (pilotuojamos ar ne) gali naudoti LiDAR dar detalesniam savo aplinkos nuskaitymui.
3. Ekologija
Kalbant apie mokslinį naudojimą, LiDAR jutikliai taip pat gali būti naudojami aplinkos matavimams. Vienas iš pirmųjų naudojimo būdų, dar septintajame dešimtmetyje, buvo gamtos ir taršos debesų matavimas miesto erdvėse.
Be to, lėktuvuose ar palydovuose įtaisyti LiDAR taip pat naudojami stogams sudaryti, kad būtų galima stebėti miškų naikinimą. Miško atkūrimas taip pat gali būti matuojamas lyginant medžių augimą konkrečioje vietovėje per tam tikrą laikotarpį.
4. Topografija ir geologija
Kol LiDAR jutikliai tapo plačiai prieinami pramoniniam naudojimui, aukščio žemėlapiai buvo sukurti derinant įprastas nuotraukas ir radaro duomenis. Virš teritorijos, kuri turi būti kartojama, skristų lėktuvas, fotoaparatas darytų ore esančias nuotraukas, o radaras skleistų radijo signalus.
Tam reikėjo dviejų etapų: radaro žurnalai turėjo būti sinchronizuoti su nuotraukų laiko žymomis po lėktuvo nusileidimo, todėl užduotis užtruko daug laiko. Naudojant LiDAR skaitytuvus, 3D žemėlapių sudarymas atliekamas skrydžio metu, o nuotraukos naudojamos kaip papildomas detalių sluoksnis.
Kadangi skirtingi dirvožemiai skirtingais būdais sugeria lazerį, šis metodas taip pat gali būti naudojamas tiriant žemės sudėtį. Geologams tai reiškia, kad dar vienas tyrimo žingsnis tampa daug greitesnis, nes LiDAR jutikliai iš dalies atlieka tyrimą vietoje.
5. Transportas ir eismas
Naudojant LiDAR jutiklius, eismo sistemų kūrimas ir valdymas tampa lengvesnis. Įdomu tai, kad LiDAR turi daug pritaikymų transporte, pavyzdžiui, matuoja tikslų transporto priemonių, naudojančių tam tikrą kelią, skaičių, todėl galima sukurti geresnį šio kelio planavimą.
Eismo stebėjimas taip pat naudojamas LiDAR skaitytuvams. Stacionariosios naudojamos kelių būklės stebėjimui realiu laiku, o kilnojamosios gali būti montuojamos kaip didelio našumo greičio matuokliai. Jie veikia geriau nei radarai pagrįsti spąstai, nes nuskaitydami gali aptikti pažeidusios transporto priemonės valstybinį numerį.
Vartotojų LiDAR naudojimas
Kadangi „Apple“ įtraukė LiDAR į savo 2020 m. „iPad Pro“ liniją, daugelis elektronikos gaminių pradėjo integruoti LiDAR. Nors iki šiol joks kitas prekės ženklas nenaudoja LiDAR savo telefonuose ar planšetiniuose kompiuteriuose, „Android“ gamintojai linkę teikti pirmenybę Skrydžio laiko (ToF) jutikliai– daugelis kasdien naudojamų elektronikos gaminių turi LiDAR.
1. Robotų dulkių siurbliai
Nors pradinio lygio dulkių siurbliai robotai savo darbą atlieka tik artumo jutikliais ir įsimena atstumus, geriausi dulkių siurbliai robotai turi daug kitų technologijų. LiDAR jutikliai yra vienas iš tų.
Šio tipo įrenginiuose LiDAR leidžia tiksliai nustatyti aplinkos žemėlapius. Turėdamas šią informaciją, jis nebandys čiulpti pamesto LEGO gabalo nuo žemės ir gali geriau suvokti mažus tarpus tarp baldų, kad būtų galima geriau išvalyti.
2. Savarankiški automobiliai
Transporto priemonių artumo jutikliai nėra naujiena: jie dešimtmečius padeda išvengti nedidelių stovėjimo situacijų. Tačiau savarankiškai važiuojantiems automobiliams reikia pažangių technologijų, kad būtų išvengta rimtų avarijų.
Dėl šios priežasties LiDAR yra svarbi daugelio autonominių transporto priemonių apsaugos sistemų dalis. Tai leidžia realiuoju laiku gauti išsamią ir tolimą informaciją apie automobilio aplinką, įskaitant pastatus, kitas transporto priemones ir, dar svarbiau, žmones.
Viena reikšminga išimtis yra „Tesla“, kuri savo prototipuose naudoja LiDAR jutiklius, kad sureguliuotų savarankiško vairavimo sistemą. Jų parduodamos transporto priemonės turi tik kameras, apsaugančias nuo susidūrimo. Tačiau „Tesla“ autopilotas nėra žinomas dėl savo pavyzdinio saugumo.
3. Architektūra ir interjero dizainas
Yra daug „iPhone“ ir „iPad“ skirtos programos su „LiDAR“., įskaitant kai kuriuos architektūrai ir apdailai. Tačiau profesionalams gali prireikti pažangesnių įrankių.
Specialūs LiDAR jutikliai leidžia architektams ir interjero dizaineriams sukurti tikslius 3D vidaus ir lauko erdvių žemėlapius. Naudodami juos, jie taupo laiką atliekant matavimus ir gali sukurti geresnius sprendimus savo klientams.
LiDAR skaitytuvai architektūrai taip pat integruojami su 3D modeliavimo programine įranga, kurią profesionalai naudoja kurdami pastatus ir baldus. Turėdami visus duomenis kartu, jie gali užtikrinti, kad projektas realiame gyvenime atrodys kuo panašesnis į skaitmeninius maketus.
LiDAR yra daug daugiau nei tik „Apple“.
„Apple“ nusipelno nuopelnų už tai, kad savo naudotojams suteikė tokią pat naudingą technologiją kaip LiDAR. Tačiau LiDAR istorija prasidėjo ne Cupertino; ir tuo nesibaigs.
Daugelis iš mūsų kasdien pasikliaujame LiDAR jutikliais – važinėdami į darbą ir atgal, valydami namus, net ir pastatę, kuriame gyvename – ir galbūt to net nežinome. Na, dabar tu tai padarysi.