In einer Welt, in der die digitale Welle reicht, mappen wir die physische Welt präzise in den virtuellen Raum. In dieser großen digitalen Migration spielen Laser-Radar-Punkt-Cloud-Scan-Technologien eine Schlüsselrolle als „dreidimensionales Auge“ und „digitale Pinsel“. Durch das Senden und Empfangen von Laserstrahlen mit Messgeschwindigkeiten von Hunderttausenden oder sogar Millionen von Messungen pro Sekunde verwandelt es komplexe Szenarien der realen Welt in hochpräzise dreidimensionale Punktwolkendaten und bildet einen soliden digitalen Grundstein für intelligente Städte, autonomes Fahren und digitale Zwillinge.
Das Funktionsprinzip des Laserradars (LiDAR) ist ein „Lichtgeschwindigkeitsmesser“. Der Lasersender im Inneren des Geräts sendet einen pulsierten Laserstrahl an das Zielobjekt aus, der reflektiert wird, wenn der Laser auf die Oberfläche des Objekts trifft und von einem hochempfindlichen Empfänger erfasst wird. Durch die genaue Messung der Zeit des Lasers (Time of Flight, ToF) in Kombination mit der Lichtgeschwindigkeitskonstante kann der genaue Abstand zwischen dem Gerät und dem Zielpunkt berechnet werden. Wenn das Scansystem sich mit hoher Geschwindigkeit durch einen drehenden Spiegel oder das Gerät selbst dreht, kann der Laserstrahl den gesamten Scanbereich abdecken und eine große Menge an Datenpunkten mit dreidimensionalen Koordinaten (X, Y, Z), Intensitäts- und Echoinformationen erfassen. Zusammen bilden diese Milliarden von Datenpunkten ein präzises Modell der „Punktwolke“ der realen Welt, bei dem jeder Punkt wie ein Pixel aussieht, das die Stereografie seiner Umgebung darstellt.
Um sich an eine Vielzahl von Anwendungsszenarien anzupassen, haben sich Laserradarscanngeräte eine reiche Form entwickelt. Ein 3D-Laserscanner auf dem Boden ist wie ein „präzises Gehirn auf einem Dreifaß“, das häufig für die Kartierung von Gebäuden, die Digitalisierung von Artefakten und die industrielle Inspektion verwendet wird, um Details von statischen Szenen mit einer Millimetergenauigkeit zu erfassen. Der Handheld-Laserradar befreit den Scanner, so dass der Bediener wie eine Handkamera scannen kann, was die Effizienz von kleinen Szenen im Innen- und Außenbereich erheblich verbessert, während das Embedded-Laserradar (ALS), das in Drohnen oder Flugzeuge integriert ist, schnellen Zugang zu großen topografischen Daten bietet und eine makroperspektive für die Modellierung auf städtischer Ebene und die Überwachung geologischer Katastrophen bietet. Darüber hinaus ist das Laserradarsystem im Fahrzeug „Standard“ für autonome Fahrzeuge und bietet durch Echtzeit-Scannen der Umgebung eine Entscheidungsgrundlage für die Planung der Strecke und die Vermeidung von Hindernissen.
Laser-Radar-Punkt-Cloud-Scan-TechnologieDer Vorteil liegt in der ganztägigen Betriebsfähigkeit und der hohen Durchdringbarkeit durch die aktive Erkennung. Es ist nicht abhängig von natürlichem Licht und arbeitet Tag und Nacht stabil. Einige Bande des Lasers können auch bestimmte Vegetationsschichten durchdringen und direkt die nackten Punkte der Oberfläche erfassen, was einen unersetzlichen Wert bei der Forstressourcenuntersuchung und der Topographie hat. Gleichzeitig hat die hohe Effizienz der Datenerfassung dazu geführt, dass herkömmliche Kartenarbeiten, die Monate dauern, heute nur Stunden oder Tage dauern können, die Projektdauer und die Personalkosten erheblich verkürzen.
Laser-Radar-Punkt-Cloud-Scan-Technologie im intelligenten Stadtbau, die eine hochpräzise Grundkarte für das Stadtinformationsmodell (CIM) liefert, um die kommunale Planung und das Notfallkommando zu unterstützen; Im Bereich des autonomen Fahrens ist es der Kern der Fahrzeugerkennungssysteme, die die Fahrsicherheit gewährleisten; Im Schutz des Kulturerbes kann es alte Gebäude und Höhlen auf Millimeterstufe digitalisieren, um sie zu konservieren und virtuell zu restaurieren; Bei der Stromversorgung können Drohnen mit LiDAR die Übertragungsleitung effizient scannen und rechtzeitig verborgene Gefahren wie Baumhürden, Polturmformationen und andere erkennen.