前言
突破视界极限!全新长测距机载激光雷达——FT-3000开启全域高精度快速高效感知新时代!
FT-3000激光雷达以超远测程、超高精度、超强密度三大核心优势,彻底打破地形与距离的束缚!无论绵延群山、茂密林海还是广袤城市,均可实现3000米以上超远距离精准探测,点云密度与精度双重突破,穿透植被直达地表,秒级获取百平方公里级真三维数据,让大地形貌微小细节“一览无遗”!
FT-3000激光雷达具备行业领先的长测距能力与超光速距离模糊解算技术,可穿透复杂介质,精准捕捉地表与地物细节,极大提升机载测绘效率与安全性。专为大规模地形测绘、电力走廊全覆盖巡检、森林碳汇精准监测、智慧城市实景三维建设及应急灾害快速响应等领域打造,以硬核性能重新定义行业标准。
FT-3000的诞生,不仅是一次技术升级,更是一场面向未来的空间感知革命。以距离突破视野,以精度赋能决策,以穿透洞察本质——我们将持续推动激光雷达技术的边界,为行业用户提供更高效、更可靠、更智能的解决方案,助力人类探索世界、构建数字未来的无限可能!
01 产品核心亮点
1 超高密度
脉冲型激光雷达是基于飞行时间(ToF,Time of Flight)原理实现对目标距离测量,因此要想准确计算每个激光脉冲ToF值,必须要将每个回波信号与其对应的发射激光脉冲相关联。常规脉冲型激光雷达只能保证在单一脉冲时间间隔内接收到回波,才能准确计算出ToF值,这样一来,激光雷达的测距潜力就被光速大大限制了,这就是超高速测距与超远距离探测两个指标同时达到所产生的距离模糊问题,就像GNSS接收机距离解析中的“整周模糊度”。
针对这一问题,珞珈伊云团队研发人员提出一种基于伪随机二进制序列PPM和连续地物回波序列的回波解算方法,通过建立多脉冲的发射与接收时间序列以及地形连续性置信度评价模型,做到对每个脉冲的多个回波信号精准对应匹配,并融合为ALV(Anti-Light Velocity)技术,创造性地引入到FT-3000激光雷达中,突破了光速限制,完美解决了激光雷达激光高重复频率和长测程不可兼得的问题,做到在测距较长的情况下,也能保证较高的点密度。
机载激光雷达的“超光速距离模糊”问题
若无ALV功能,FT-3000的测距能力将极大地受到了限制。为了达到较高飞行高度,只能降低激光发射频率,导致无法获取较高点密度的扫描成果。开启ALV功能后,相同航高下,激光发射频率将比无ALV功能提高一倍乃至更多!例如,在500米航高下,开启ALV功能后可以保证激光点频达到500KHz,而无ALV功能下激光点频只能达到200KHz;在1000米航高下,开启ALV功能后可以保证激光点频达到200KHz,而无ALV功能下激光点频只能达到100KHz,如图2、图3所示。
现如今,实景三维技术正在蓬勃发展,已逐渐发展成为数字中国的空间信息底座;而高密度的点云数据又是支撑实景三维的坚实基础。所谓“基础不牢,地动山摇”,在将点云密度提升4-6倍之后,实景三维乃至数字中国的基础将更加牢固,更加“硬核”!
2 超长测距
除了引入ALV解决多周期回波计算模糊的问题外,FT-3000还创造性地实现了突破微弱激光回波信号限制的高灵敏探测技术:
①通过研究和设计新型光学结构系统,放大激光回波接收面积,并抑制环境光干扰,提高激光回波信号信噪比;
②通过研究探测器深度降噪技术,降低探测器热噪声;
③研究和开发超宽带宽的模拟信号放大电路,提高波形幅值,为波形提取与分析提供稳定的更高能量的信号源。
综上创新性技术,实现“三千米”级的超远测距。
基于“三千米”级的超远测距,可以使得FT-3000的作业航高达到千米级;同时配合75°的扫描视场角,在1100m航高下,单条扫描带宽可达1600m。配合长航时无人机/有人机作业,单小时作业面积可达200KM²!
3 紧凑光斑
在激光雷达的实际测量作业中,当目标面积完全小于激光的光斑面积时,其所能被探测的最远距离将锐减;同时,当同一个光斑同时打在多个目标时,会导致光斑能量分散在不同目标上,从而形成多回波,同样也会使得这些目标所能被探测的最远距离锐减。这样一来,如何缩小激光发散度这一指标,就显得对激光雷达的性能提高尤其重要!
在光路结构设计方面,FT-3000激光雷达在珞珈伊云上一代机载激光雷达的基础上,采用了全新的激光准直系统,进一步将出射后发散的激光束准直整形,使得脉冲激光光束的发散角得到大幅度的压缩,光束发散度达到了0.28mrad(在1/e²点测量),每增加100m测距距离,激光光束直径仅增加28mm。在远距离测量的情况下,发射光斑尺寸缩小,能量更加集中,可以更加有效地穿透植被类目标的空隙;并结合高精度数字化波形在线处理技术,加强了FT-3000激光雷达对植被类目标的穿透性能。
注:图中光斑中心百分数=光斑中导线面积占比,图中红色圆形表示对应光斑大小,灰色阴影表示电力线。
如上表所示,0.28mrad光束扫描电力线时,性能远超0.5mrad光束,导线可探测能量占比可达0.5mrad时的近2倍,测量性能大大提升!
相比于0.5mrad的激光束,0.28mrad的激光束回波的能量损耗更小,接收效率更高,回波能量可达发射能量的50%,远高于0.5mrad时的20%,保留了更多的扫描细节信息,增强了对植被类目标的穿透性以及测距能力!
02 技术参数一览
03 应用场景
地址:武汉东湖新技术开发区武大园路7号武大科技园3S地球空间信息产业基地三区9栋2层03室-3
电话:+86 13033061023
邮箱:marketing@luojiayy.com
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