Tecnología LiDAR
La tecnología Light Detection and Ranging o Laser Imaging Detection and Ranging (LiDAR) consiste en una herramienta revolucionaria tanto en el área de la cartografía como en el área forestal. Esta tecnología permite determinar la distancia desde un emisor láser a un objeto o superficie utilizando un haz láser pulsado. La distancia al objeto se determina midiendo el tiempo de retraso entre la emisión del pulso y su detección a través de la señal reflejada.
Habitualmente se emplea para la adquisición de puntos del terreno en forma de nube de puntos tridimensional, utilizándose principalmente para recoger datos de elevación precisos y productivos, en aplicaciones topográficas sobretodo debo a que permite capturar una nube de puntos masiva sobre diferentes tipos de superficies terrestres (vegetación, edificaciones, suelo...). Pero también tiene multitud de aplicaciones en campos como: geología, sismología y física de la atmósfera.
Entre las aplicaciones más novedosas de la tecnología LiDAR se encuentra la conducción autónoma de los vehículos de transporte donde el reto tecnológico es la adquisición y tratamiento de la nube de puntos en tiempo real.
Por otro lado podemos encontrar los LiDAR satelitales, donde el sensor está situado en satélites cubriendo grandes áreas con menor detalle.
Componentes y especificaciones del LiDAR
El LiDAR aerotransportado consiste en un sensor láser instalado en una aeronave junto a un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) el cual posiciona de forma absoluta la tecnología LiDAR y un Sistema de Navegación Inercial (INS) que determina la orientación. Como resultado, se consiguen mediciones precisas del terreno en forma de nube de puntos tridimensional. Además de este tipo de LiDAR también existen los LiDAR terrestres que pueden ser instalados en un vehículo o montados en un trípode y que actualmente están siendo aplicados para resolver la conducción autónoma de los vehículos de transporte.
Principales especificaciones de un sistema LiDAR
- Frecuencia de pulso: número de pulso por segundo. A mayor frecuencia mayor número de puntos obtenidos, hoy en día se trabaja con frecuencias superiores a 150 kHz.
- Altura y velocidad de vuelo: a mayor altura y velocidad el coste del vuelo es menor. Sin embargo,cuando la altura disminuye, el avión vuela más cerca del terreno y la precisión aumenta.
- Patrón de escaneo: recorrido que realiza el haz láser. Los 4 patrones principales son: lineal, zigzag, elíptico y de fibra óptica.
- Frecuencia de escaneo: número de líneas de barrido por segundo.
- Divergencia del rayo: desviación de los fotones de la línea del rayo, cuanto mayor sea la distancia mayor será el diámetro del rayo.
- Ángulo de escaneo: ángulo del pulso perpendicular a la línea de vuelo, el cual determina el campo de visión o Field of View (FOV). Cuanto menor sea el FOV más detallado será el escaneado.
- Diámetro de la huella: área de muestreo que ocupa el rayo en un plano, el cual difiere respecto a la altura del vuelo y la divergencia del rayo.
- Distancia entre huellas: distancia entre los rayos en la línea de vuelo. Distancia entre las superficies cubiertas por dos haces consecutivos.
- Longitud del pulso: duración de la emisión del pulso en nanosegundos.
- Longitud de onda: según el tipo de superficie a medir se determina el tipo de sensor con su longitud de onda correspondiente. Para medir el terreno se trabaja en el infrarrojo cercano (1040-1060nm) en cambio para batimetría además del infrarrojo cano se trabaja en la región del verde (500-600nm).
Puedes ponerte en contacto con para el desarrollo y aplicación Lidar.
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