На днях американское Агентство перспективных оборонных разработок, более известное как просто DARPA, объявило о завершении разработки лидара SWEEPER. Его главной отличительной чертой стало отсутствие подвижных механических частей. По словам агентства, SWEEPER использует технологию, схожую с той, что применяется в радарах с активной фазированной антенной решеткой, АФАР. Там управление сканирующим радиолучом проводится за счет интерференции в излучателе, состоящем из множества небольших приемо-передающих модулей. Но как именно удалось перенести эту радиотехнологию в оптику пока не понятно: DARPA не спешит делиться подробностями.
Часть дамбы гидроэлектростанции
Фотография: Christina Gretzinger
Активная фазированная антенная решетка работает по принципу управления фазами сигналов. Именно благодаря изменению фаз сигналов, излучаемых разными приемо-передающими модулями радару с АФАР удается формировать мощный направленный луч. В обычных радарах используется плоская антенна, которую вращает специальный двигатель, а луч двигается за счет изменения положения антенны. Необходимость в механическом вращении делает обычные радары медленными и не слишком надежными. Радары же с АФАР лишены подвижных частей и поэтому не только требуют меньше техобслуживания, но и обеспечивают быстрое перемещение радиолокационного луча.
Франкфуртская железная дорога, снятая при помощи лидара VMX-250
Фотография: Riegl USA
Лидар представляет собой разновидность радара, но работающего в оптическом спектре. Для получения и обработки информации об объектах он использует отражение света и его рассеяние в прозрачных средах. Сегодня в системах машинного зрения используются как правило сканирующие лидары, формирующие трехмерную картину окружающего пространства. В них для направления лазерного луча (или обычного светового пучка от светодиода, если речь идет о маломощных системах для небольших помещений) используется вращающийся оптический блок.
Изображение с лидара VQ480
Фотография: Riegl USA
По словам представителей DARPA, адаптация технологии АФАР к оптическому спектру позволила избавить лидар от подвижных механических частей. Новое устройство представляет собой микросхему, на которой размещены 4095 приемо-передающих модулей на расстоянии ста нанометров друг от друга. Оптический прибор работает в ближнем инфракрасном спектре с длиной волны от 0,8 до двух микрометров. Угол обзора каждого из модулей лидара составляет от минус 45 до плюс 45 градусов. Для сканирования используется лазерный луч.
Поделиться