LIDAR (light detection and ranging)

Light Detection And Ranging (LIDAR) ist eine Technik zur Entfernungsmessung mit Laserstrahlen. Darüber hinaus werden entsprechende Systeme, die den Dopplereffekt nutzen, zur Geschwindigkeitsmessung eingesetzt: das sind Doppler-Lidar. Außerdem eignen sich Lidar-Systeme auch für die Messung von chemischen Konzentrationen. Diese Lidar-Systeme heißen Differential-Absorption-Lidar.


Ein Lidar-System besteht aus einer Laserdiode als Strahlungsquelle und einer Empfangseinrichtung mit der die an Objekten reflektierten Laserstrahlen empfangen werden. Die Empfangseinrichtung besteht aus einer Lawinenfotodiode (APD), die die reflektierten Laserstahlen detektiert und einer nachgeschalteten Signalaufbereitung aus einem Variable Gain Amplifier (VGA) und einem A/D-Wandler zuführt.

Die kurzen Laserpulse werden von unterschiedlich weit entfernten Objekten reflektiert, und von der APD-Diode in kurzzeitige Spannungsimpulse umgesetzt. Da die reflektierten Signale in der Amplitude sehr unterschiedlich sein und nur eine geringe Amplitude haben können, werden sie in Bildverstärkern oder Fotomultipliern vor der Digitalisierung verstärkt. Wegen der kurzzeitigen Laserimpulse sind für die Digitalisierung A/D-Wandler mit extrem hohen Abtastraten erforderlich, da diese unmittelbaren Einfluss auf die Genauigkeit der Entfernungsmessung haben. A/D-Wandler in Lidar-Systemen erreichen Abtastwerte von 3 GS/s bei einer tatsächlichen Bitzahl von 7.

Lidar-Systeme werden in militärischen Bereichen eingesetzt, aber auch in der Automotive-Technik in Fahrerassistenzsystemen und in Mautsystemen zur Fahrzeugerkennung. Die Laser der Lidar-Systeme gehören der Laserklasse 1 an und sind daher ungefährlich und eigensicher.

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Deutsch:
Englisch: light detection and ranging - LIDAR
Veröffentlicht: 06.11.2018
Wörter: 216
Tags: #Automotive-Assistenz
Links: Abtastrate, A/D (AD-Wandler), Amplitude, Automotive-Technik, APD (avalanche photo diode)