Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wielospektralny skaner laserowy do rozpoznania i analizy elementów terenu

Kaszczuk M., Mierczyk Z., Zygmunt M., Drozd T., Gawlikowski A., Jakubaszek M., Knysak P., Młodzianko A., Muzal M., Piotrowski W., Wojtanowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 12

52-55

PL

Wielospektralny skaner laserowy jest urządzeniem optoelektronicznym, predysponowanym do zastosowań na pokładzie bezzałogowego statku powietrznego, a jego podstawa działania oparta jest na technice dalmierczej. Jako źródła promieniowania zastosowane zostały cztery półprzewodnikowe diody laserowe wysokiej mocy (850 nm, 905 nm, 2 x 1550 nm). Generowane promieniowanie przekazywane jest na wirujące zwierciadło, stanowiące układ skanowania zadanego obszaru przestrzeni. Echo optyczne niosące informacje o analizowanych obiektach zbierane jest przez pozaosiowe zwierciadło paraboliczne, separowane na zwierciadłach dichroicznych, a sygnały dla poszczególnych długości fal kierowane są na detektory (trzy fotodiody lawinowe). Ostatecznie sygnał dla każdego analizowanego kanału trafia do układu przetwarzania i akwizycji danych. Dzięki zwielokrotnieniu liczby analizowanych długości fali promieniowania, możliwy jest nie tylko pomiar odległości od badanego obiektu, ale także natężenia powracającego sygnału dla poszczególnych kanałów. Zarówno natężenie sygnału powrotnego dla wszystkich analizowanych długości fali, jak również wzajemne ich relacje, wynikają wprost ze spektralnych charakterystyk analizowanych substancji, a będąc ich unikatową cechą, stanowią podstawę do ich identyfikacji. Otrzymane sygnały porównywane są z charakterystykami reflektancyjnymi zgromadzonymi w specjalnie na cele skanera stworzonej bazie danych i w oparciu o nią dokonywana jest identyfikacja oraz analiza elementów stanowiących pokrycie badanego terenu. Stworzone na potrzeby urządzenia oprogramowanie ilustruje zebrane dane, a finalna informacja przedstawiana jest za pomocą cyfrowych wizualizacji realizowanych w formacie zarówno 2D, jak i 3D, tworząc cyfrowe mapy ukształtowania terenu DEM (Digital Elevation Model) jak również mapy pokrycia terenu DSM ( Digital Surface Model).

EN

Multispectral laser scanner is an optoelectronic device, predisposed for use on unmanned aerial vehicles. Its principle of operation is based on rangefinding technique. As a source of radiation one used 4 semiconductors laser diodes of high power (850 nm, 905 nm, 2 x 1550 nm). Generated radiation is directed on a rotating mirror, which is a main element of a scanning system. Optical echo which contains information about analyzed objects is collected by off-axis parabolic mirror, than separated on dichroic mirrors, and directed on detectors – three avalanche photodiodes. Finally signals for each wavelength reach the electronic system of signal processing and data acquisition. With the multiplication of number of analyzed wavelength, it is possible not only to measure a distance from analyzed objects, but also intensity of a returning signal for each channel. Both returning signal intensity for all analyzed wavelength, as well as their mutual relationships arise directly from spectral characteristics of analyzed substance, and being their unique feature, provide the basis for identification. Obtained signals are compared with reflectance characteristics collected in specially created for the purpose database. Based on the database the process of identification and analysis of terrain cover elements is made. For the needs of multispectral laser scanner one developed special software which illustrates collected data. Final information is presented by digital visualization implemented in both 2D and 3D format, creating Digital Elevation Model (DEM) as well as Digital Surface Model (DSM).

2

Wpływ parametrów fizycznych aerozoli na efektywny współczynnik odbicia wstecznego

Wojtanowski J., Mierczyk Z., Zygmunt M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2009

|

Vol. 58, nr 1

123-139

PL

W artykule przeprowadzono wielopłaszczyznową analizę wpływu poszczególnych parametrów fizycznych na wartość współczynnika wstecznego odbicia od aerozolu. W technikach teledetekcji laserowej, współczynnik ten jest kluczową wielkością charakteryzującą analizowany aerozol. Umiejętność jego wyznaczania dla promieniowania o dowolnej długości fali, na podstawie znajomości zespolonego współczynnika załamania oraz rozkładu wielkości cząstek tworzących dany aerozol stwarza więc możliwości w zakresie jego identyfikacji (odwrotne zagadnienie lidarowe). Zasadniczym celem pracy jest wielospektralna analiza parametrów rozproszeniowych aerozoli wynikających z teorii Mie oraz wyznaczenie charakterystyk zasięgowych systemu lidarowego do zdalnego wykrywania i identyfikacji skażeń chemicznych i biologicznych.

EN

A wide analysis of the main aerosol physical parameters' impact on the backscattering coefficient has been developed. In the remote-sensing techniques, its value is considered to be one of the most crucial factors, since it corresponds to the properties of the remotely sensed aerosol. The capability of determining it theoretically, basing on the value of complex refractive index and the size distribution function of particles, creates the fundamental tool for identifying the unknown aerosol (inverse lidar problem). A computational code has been developed at the MATLAB environment. The calculations presented in the paper have been performed in accordance with Mie scattering theory.

3

Laserowe wykrywanie obiektów podwodnych

Wojtanowski J., Zygmunt M., Gawlikowski A., Młodzianko A., Piotrowski W.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2009

|

Vol. 58, nr 1

153-175

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz związanych z możliwością zastosowania promieniowania laserowego do zdalnej detekcji prowadzonej w środowisku wody morskiej. W ramach projektu badawczego, realizowanego w Instytucie Optoelektroniki WAT, opracowano układ dwubarwnego dalmierza laserowego, który posłuży do wykonania badań i weryfikacji przyjętych modeli teoretycznych. Uwzględniono przy tym zarówno analityczne wyznaczenie mocy sygnału tła jak i mocy użytecznego sygnału echa. Omówiono wiele zjawisk związanych z propagacją promieniowania laserowego w wodzie morskiej a także wpływ jej najważniejszych własności optycznych na możliwości prowadzenia podwodnej teledetekcji. Dla założonej realizacji sprzętowej przedstawiono obliczenia związane z wyznaczeniem stosunku sygnał-szum dla różnych warunków prowadzonej teledetekcji oraz dokonano określenia maksymalnych zasięgów skutecznej pracy dalmierza laserowego do pomiarów podwodnych.

EN

Theoretical and practical aspects of laser application in the field of underwater remote sensing are presented. Water characteristics concerning electromagnetic radiation propagation have been considered. Analytical approach covers both "echo" signal reflected from an underwater object and background noise signal level generated mainly by the sunlight and diffuse atmospheric illumination. Considering the real configuration of the equipment and its technical specification, signal-to-noise ratio level was computed for some specific environmental conditions. It enabled to evaluate the maximum distance ranges of underwater remote sensing. The results form the basis for practical applications of Lidar system developed at the Institute of Optoelectronics of the Military University of Technology in Warsaw.