LiDAR

LiDAR가 가지고 있는 문제점은 무엇인가요?

기본적으로 LiDAR는 목표물까지의 거리를 측정하는 거리 측정 장치입니다. 거리는 짧은 레이저 펄스를 보내고 나가는 광 펄스와 반사된 (후방 산란된) 광 펄스의 감지 사의의 시간 경과를 기록하여 측정됩니다. 

현재 사용되고 있는 LiDAR 시스템에는 몇가지 잘 알려진 문제가 있습니다. LiDAR 시스템의 종류에 따라 다르지만 아래의 몇가지 예시들이 있습니다::  

• 방출된 빔으로부터의 신호 격리 및 거부 – 프로빙 빔의 복사는 일반적으로 리턴 빔의 복사보다 훨씬 큽니다. 탐지기가 포화되어 외부 표적을 탐지할 수 없도록 프로빙 빔이 시스템에 의해 반사되거나 수신기로 다시 산란되지 않도록 주의해야합니다. 

• 송신기와 의도된 타겟 사이의 대기에 있는 먼지로 인한 스퓨리어스 리턴 – 대기의 먼지는 의도한 타겟이 감지되지 않을 때 스퓨리어스 리턴을 유발할 수 있습니다. 

• 사용 가능한 광 전력의 제한 – 빔에 더 많은 전력이 있는 시스템은 더 높은 정확도를 제공하지만 작동 비용이 더 높습니다. 

• 스캐닝 속도 – 레이저 소스가 사람 눈에 위험한 주파수에서 작동할 때 안전에 문제가 있을 수 있습니다. 이 문제는 한번에 넓은 영역을 비추는 플래시 LiDAR와 같은 다른 접근 방식과 눈에 안전한 파장에서 작동하는 것으로 완화되고 있습니다.

• 근처에 있는 LiDAR 장치의 crosstalk 신호 장치가 관심 신호를 방해할 수 있습니다. 현재 직면한 과제는 근처에 있는 다른 LiDAR 장치에서 방출되는 신호를 구별하는 방법입니다. 신호를 잘라내거나 절연을 사용한 다양한 접근 방식이 개발 중입니다. 

• LiDAR 시스템의 비용 및 유지 관리 – 이러한 시스템은 일부 다른 유형의 센서보다 비싸지만 높은 비용을 극복하고 더 방대한 사용을 위해 더 낮은 가격으로 시스템을 생성하기 위해 적극적으로 개발 중에 있습니다. 의도하지 않은 물체로부터의 반환 거부 – 이것은 앞에서 언급한 대기 중의 스퓨리어스 신호의 거부와 유사합니다. 그러나 맑은 대기의 상황에서도 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 일반적으로 다양한 목표 거리와 LiDAR 수신기에서 다시 수신되는 시야각에서 빔의 크기를 최소화 해야 합니다.   

LiDAR 에 필요한 소프트웨어는 무엇일까요?

소프트웨어는 LiDAR 시스템 생성 및 작동의 모든 측면에서 핵심입니다. LiDAR 시스템 설계에는 여러 소프트웨어가 필요합니다. 시스템 엔지니어는 리턴 빔의 신호 대 잡음 비를 예측하기 위해 방사 모델이 필요합니다. 광학 엔지니어는 광학 설계를 생성하는 소프트웨어가 필요합니다. 전자 엔지니어는 전자 모델을 생성하기 위해 전자 설계가 필요합니다. 기계 엔지니어는 시스템 레이아웃을 달성하기 위해 CAD 패키지가 필요합니다. 구조 및 열 모델링 소프트웨어도 필요할 수 있습니다. LiDAR 시스템의 작동에는 포인트 클라우드를 3D 모델로 변환하는 제어 소프트웨어와 재구성 소프트웨어가 필요합니다. 

Synopsys는 LiDAR 시스템과 부품 설계를 위한 여러 광학 및 포토닉 툴을 제공합니다.