激光雷达无处不在！从气象学到考古学等各种领域

在激光发明后不久，Hughes Aircraft公司在1961年推出了第一个用于卫星跟踪的激光雷达系统。

近年来，自动驾驶汽车的发展促进了激光雷达的发展，产生了比以往任何时候都更小、更强大、更实惠的激光雷达解决方案。除了自动驾驶汽车，激光雷达技术还被广泛应用于从气象学到考古学等各种领域。

NASA用激光雷达测量雪深

激光雷达的首次广泛应用是在气象学领域。美国国家大气研究中心使用激光雷达来监测云层和测量污染，NASA仍在使用激光雷达进行气象观测，从太空追踪全球气候。

一个历史性的挑战是从太空测量雪的深度，传统的摄像系统不能提供关于图像深度的信息。为了解决这个问题，NASA的科学家们转向了激光雷达。2022年4月20日，一支科学家团队宣布了一种使用ICESat-2激光雷达直接测量雪深度的方法。

当光子进入雪中，它会四处反弹并被散射，直到最后被ICESat-2再次收集。研究人员建立了这种行为模型，开发了一个独特的方程，可以找到光子在雪中传播的平均距离，雪的深度就是平均距离的一半。

NASA科学家声称，利用这项新技术，ICESat-2提供了更先进的监测方案和有关气候变化对冰盖影响的数据。

激光雷达揭示古代定居点

5月下旬，德国考古研究所的一组研究人员宣布，他们使用激光雷达技术在亚马逊河有了一个意想不到的考古发现。

为了在亚马逊发现古代文明的遗迹，研究团队将激光雷达带到天空。该团队在一架直升机上安装了激光雷达传感器，随后飞越了雨林和绵延的草原。直升机的激光雷达发出的激光脉冲能够穿透茂密的雨林，并为研究小组提供了一份详细的3D地图，显示树木下的森林曾经存在了什么。

在《自然》杂志上发表的一篇论文中，该团队描述了他们前所未有的发现：一个存在于前哥伦布时代的低密度、相互连接的城市定居点。在激光雷达数据发现的26个定居点中，有11个是以前没被发现的。这些发现促使研究人员重新评估他们对古代文明的理解，因为这种低密度的城市扩张此前在亚马逊或南美洲其他任何地方都不为人知。

接下来，研究小组相信，在激光雷达的引导下进行挖掘可以发现更多的考古遗址，尤其是在热带雨林等难以穿越的地形上。

新的激光雷达测速方法

激光雷达最受欢迎的应用之一仍然是自动驾驶汽车。Baraja是一家激光雷达解决方案公司，在今年5月10日展示了一种名为光谱扫描激光雷达的新技术。光谱扫描激光雷达被认为是业界第一款能够测量移动物体速度的逐点多普勒激光雷达。

传统的激光雷达在帧到帧的基础上估计速度，而Baraja使用的是随机调制连续波(RMCW)，这样系统可以从波的相位/频率调制信号中获取信息，以确定其速度。这种技术也被称为零差探测，实现物体距离和速度的同时测量。

Baraja公司称，激光雷达可以为3D地图添加更多的背景信息，为自动驾驶汽车提供更安全、更全面的驾驶体验。

激光雷达进入商业领域

虽然激光雷达首次亮相于飞机公司和美国宇航局，但现在它已经非常常见，甚至出现在iphone上用于增强现实。事实上，根据联合市场研究公司(Allied Market Research)的数据，2019年全球激光雷达市场价值为7.02亿美元，到2027年将跃升至29亿美元。

审核编辑 ：李倩