激光雷達(dá)在海洋探索和漁業(yè)資源監(jiān)測(cè)

近年來(lái)，環(huán)境問(wèn)題廣受大家關(guān)注，而對(duì)海洋環(huán)境的保護(hù)已成共識(shí)，海洋激光雷達(dá)作為一種***的海洋探索與監(jiān)測(cè)手段，已經(jīng)成為主流。

激光雷達(dá)與海洋生物相關(guān)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在漁業(yè)資源調(diào)查和海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)兩方面。前者常采用藍(lán)綠脈沖光作為激發(fā)光源，通過(guò)對(duì)激光回波信號(hào)的識(shí)別提取以獲得魚(yú)群分布區(qū)域和密度信息，結(jié)合偏振特征分析可對(duì)魚(yú)群種類(lèi)進(jìn)行識(shí)別；后者常采用海洋激光熒光雷達(dá)，通過(guò)對(duì)激光誘導(dǎo)目標(biāo)物發(fā)射的熒光等光譜信號(hào)的探測(cè)分析以獲得海洋浮游生物及葉綠素等物質(zhì)的種類(lèi)和濃度分布信息。

激光雷達(dá)lidar目前的技術(shù)難點(diǎn)在哪，關(guān)鍵技術(shù)都有哪些？

對(duì)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵技術(shù)之一是導(dǎo)電滑環(huán)，其次是校正工作的自動(dòng)化問(wèn)題，校正不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不但產(chǎn)量上不去，產(chǎn)品的一致性也很難保證。

對(duì)于全固態(tài)激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，難的問(wèn)題莫過(guò)于在不借助機(jī)械或盡量少借助機(jī)械結(jié)構(gòu)的前提下，如何實(shí)現(xiàn)光路的偏轉(zhuǎn)（發(fā)射），其次是如何實(shí)現(xiàn)激光回波的高信噪比檢測(cè)（接收），目前能夠看到的技術(shù)主要是兩種：MEMS和相控陣。

MEMS技術(shù)的核心是一個(gè)叫做微振鏡的器件，通過(guò)對(duì)一塊小鏡子的高頻振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)光路的偏轉(zhuǎn)。MEMS技術(shù)比較成熟，缺點(diǎn)是存在激光的反射，反射過(guò)程中激光會(huì)有較大損失，導(dǎo)致回波信噪比偏低。

相控陣技術(shù)目前只有Quanergy在搞，將n×m個(gè)微功率的激光器集成到一個(gè)芯片上，通過(guò)相控陣技術(shù)實(shí)現(xiàn)激光的定向發(fā)射，這個(gè)技術(shù)如果能夠成功，將徹底顛覆現(xiàn)有的機(jī)械式激光雷達(dá)，激光雷達(dá)掃描速度偏低的問(wèn)題。

但是和MEMS一樣，相控陣技術(shù)只解決了激光的發(fā)射問(wèn)題，低成本防撞雷達(dá)模組，沒(méi)有解決接收問(wèn)題。到目前為止，相控陣技術(shù)的檢測(cè)距離還是偏低的。不論是MEMS，還是相控陣，低成本防撞雷達(dá)價(jià)格，亦或是什么黑科技，只有同時(shí)解決激光的偏轉(zhuǎn)（發(fā)射）和高信噪比接收，才能笑到后。

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激光雷達(dá)跟傳統(tǒng)雷達(dá)原理上有什么不同，低成本防撞雷達(dá)公司，它有什么比較顯著的優(yōu)點(diǎn)嗎？

傳統(tǒng)激光雷達(dá)，要通過(guò)提高能量和提高接收望遠(yuǎn)鏡的面積來(lái)實(shí)現(xiàn)，但激光好在哪？我通過(guò)單光子的操作，可以降低它的噪聲水平和提高它的工作效率。實(shí)現(xiàn)過(guò)去傳統(tǒng)上通過(guò)能量提高和望遠(yuǎn)鏡口徑提高，來(lái)實(shí)現(xiàn)性能上的提高。后面我們通過(guò)超導(dǎo)的辦法，能夠把它非常弱小的信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，我們的提取和檢測(cè)都基本上做到較好，這就是基本上目前技術(shù)條件下，我們能想象出來(lái)的激光雷達(dá)極限。

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