激光雷达系统可以改变航空3D成像并拯救生命

新型紧凑型轻型单光子机载激光雷达系统可以使单光子激光雷达在3D地形测绘等航空和航天应用中变得实用。

研究人员创建了一种小型、轻型激光雷达系统，可以使用低功率激光捕获高度详细的3D图像。这一发展可以使单光子激光雷达在无人机和卫星中更加实用，用于环境监测、地形测绘和识别物体等应用。

单光子激光雷达可测量激光脉冲到达物体并返回所需的时间，即使在茂密的森林或城市等具有挑战性的区域也能实现精确的3D测绘。然而，在资源有限的无人机或卫星上使用这项技术需要缩小系统并减少其功耗。

以低功耗实现高分辨率

“我们能够将最新的技术发展融入到一个系统中，与其他最先进的机载激光雷达系统相比，该系统采用最低的激光功率和最小的光学孔径，同时在检测范围和检测方面仍然保持良好的性能。成像分辨率。”研究小组成员、中国科学技术大学的徐飞虎说。

研究人员证明，他们的系统通过使用亚像素扫描和新的3D反卷积算法可以实现高于光衍射极限的分辨率。他们还展示了该系统安装在小型飞机上时能够在白天大面积捕获高分辨率3D图像的能力。

潜在的应用和未来的改进

徐说：“最终，我们的工作有可能增强我们对周围世界的了解，并为所有人创造一个更加可持续和知情的未来。”“例如，我们的系统可以部署在无人机或小型卫星上，以监测森林景观的变化，例如森林砍伐或对森林健康的其他影响。它还可以在发生后用来生成3D地形图，帮助评估受损程度并指导救援团队，从而有可能挽救生命。”

该团队目前正致力于提高系统的性能、集成度、稳定性、耐用性和成本效益，长期目标是将其安装在小型卫星上。在系统商业化之前还需要进一步增强。