苹果12的激光雷达,就连NASA也会在下次火星登陆中用到它?( 二 )
总结来说:激光雷达(激光探测和测距)和雷达(无线电探测和测距)探测原理相似 , 但使用的波段不同 , 发射接收装置不同 , 使用场合也不同 。
如今的LiDAR作为Light Detecting And Ranging(光探测与测距)的缩写 , 其实直译来说完全没必要出现“雷达”这样的字眼 , 反倒是有些地方缩略翻译成“光达”倒是颇得“雷达”这个译法的精神 。 只能说“激光雷达”这个译法有历史原因 , 倒也可以理解 。 只是随着激光和雷达的使用场合越来越丰富 , 时不时还是会带来一些误解 。
地形探测好帮手LiDAR激光和雷达都能测距和测高 , 而且在深空探测中各有不同的使用场合 , 所以在深空探测领域常常会把激光测距和雷达测距完全区分开使用 。
金星和土卫六这样被厚厚大气层覆盖的天体 , 波长较短的“光”几乎透不进去 , 所以这样的天体获取表面地形数据只能用雷达测高 。
麦哲伦雷达测高计获取的金星(近)全球地形数据▼
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【苹果12的激光雷达,就连NASA也会在下次火星登陆中用到它?】高程为距质心距离 | NASA/JPL/USGS
卡西尼号雷达探测获取的土卫六(部分)全球地形数据▼
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土卫六全球地形图 , 参考面为土卫六海水面所在的大地水准面 , 全球分辨率1°×1° | 来源:[1]
而对于月球、火星、水星这样几乎没有大气层的天体 , 激光测距的定向性更好、分辨率更高 , 总之更好使 。 实际使用激光测距技术时时也不会用“激光雷达”这样的表达 , 而是直接把LiDAR翻译为“激光测高(计)”或者干脆英文都直接使用“激光测高(计)”(Laser Altimeter)这样的描述 。 (对 , 既可以表示技术也可以表示使用这个技术的发射接收仪器)
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行星探测领域:LiDAR = 激光测高(计)
1994年的克莱门汀探测器激光测高获取的月球全球地形图▼
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来源:Brian Fessler and Paul Spudis, LPI
2007年的嫦娥一号探测器的激光高度计和激光测高获取的月球全球地形图▼
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来源:新华社 & 中国科学院国家天文台/探月工程地面应用系统
1997年的火星全球探勘者号(MGS)和2009年的月球勘测轨道飞行器(LRO)则用各自携带的MOLA测高计和LOLA测高计 , 为火星和月球贡献了迄今为止最高分辨率的全球高程地图 。
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MGS和LRO探测器激光测高获得的火星(上)和月球(下)全球地形图 | NASA
地球更是有专注于测高的人造卫星 , 我们常常称之为测高卫星 。 典型的激光型测高卫星例如NASA的ICESat和ICESat-2 , 各自携带的唯一仪器就是机载LiDAR——分别叫地球科学激光测高计系统(GLAS)和高阶地形激光测高计系统(ATLAS) , 主要目标是测量冰盖高度和海冰厚度 。
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