L ỜI NÓI ĐẦU
1.2.3.Cách thức hoạt động của Lidar
Hệ thống Lidar phát ra hàng nghìn hoặc thậm chí hàng trăm nghìn xung ánh sáng laser mỗi giây. Từ viết tắt “laser” là viết tắt của “sự khuếch đại ánh sáng bằng cách phát bức xạ kích thích”. Một tia laser tạo ra một dòng photon năng lượng cao trong phạm vi bước sóng hẹp. Hầu hết các hệ thống lidar trên mặt đất hoạt động
trong phần hồng ngoại gần của quang phổ. Những xung ánh sáng này sau đó tấn công và phản xạ khỏi các bề mặt trên trái đất. Hệ thống lidar đo thời gian để xung ánh sáng quay trở lại. Những thời gian này được ghi lại và sau đó được chuyển đổi
thành khoảng cách dựa trên công thức sau:
𝐷𝐷 =𝐶𝐶 ∗ 𝑡𝑡2 (1.11)
Trong đó,
D: khoảng cách từsensor tới đối tượng/mục tiêu C: tỉ số tốc độ (tốc độ ánh sáng = 3x108 m/s) t: thời gian để xung ánh sáng quay trởlại
Công thức trên cho chúng ta biết khoảng cách từ cảm biến đến mục tiêu, còn được gọi là phạm vi. Với kiến thức về vị trí (X, Y, Z) của cảm biến hệ thống lidar
và góc của tia laser, bạn có thểtính được tọa độ 3 chiều chính xác (X, Y, Z) của các
đối tượng trên mặt đất. Điều này được thực hiện với Hội nghị địa lý trực tiếp . Hệ
thống định vị toàn cầu tích hợp (GPS), Đơn vị đo lường quán tính (IMU) và máy tính tích hợp trên hệ thống lidarcho phép tham chiếu địa lý trực tiếp của các điểm.
29
Như đã nói ở trên LIDAR sử dụng hệ thống ánh sáng để tính toán và xác định các vật thể xung quanh đó, nó được kết hợp với nhiều hệ thống khác và dùng
vào nhiều mục đích khác nhau. Ví dụ như mục đích vẽ địa hình sử dụng máy bay, LIDAR kết hợp với GPS. Với mục đích xe tự lái, LIDAR kết hợp với GPS và các cảm biến gia tốc, trọng trường, con quay hồi chuyển và có thể còn lấy đữ liệu từ
một thư viện như Google Street View. Rồi sau đó đưa ra những điểm gọi là “Điểm
đám mây”, cứ mỗi khoảng 60m sẽ lưu lại một “Điểm đám mây” và sau một quá trình hàng triệu điểm như vậy sẽ vẽlên được bản đồ của một khu vực nào đó.
Hình 1.8: Mô tảcách thức hoạt động của hệ thống Lidar [Nguồn: blickfeld.com]