Die Ermittlung des maximalen Erfassungsbereichs eines LIDAR-Systems beinhaltet das Verständnis der Beziehung zwischen der emittierten Leistung, Wellenlänge und der Empfindlichkeit des Systems. Diese Faktoren beeinflussen, wie weit das System Objekte genau erkennen kann. Dieser Artikel beschreibt die wichtigsten Überlegungen und Berechnungen, die zur Schätzung des maximalen Erfassungsabstands auf der Grundlage dieser Parameter verwendet werden.

Schlüsselfaktoren, die den Detektionsbereich beeinflussen

Zu den Hauptfaktoren zählen die emittierte Laserleistung, die Wellenlänge des Lasers, die Reflektivität des Targets und die Empfindlichkeit des Empfängers, wobei Umweltbedingungen wie atmosphärische Absorption und Streuung ebenfalls den effektiven Bereich beeinflussen, hier aber nicht im Fokus stehen.

Beziehung zwischen Macht, Wellenlänge und Reichweite

Der maximale Erfassungsbereich kann mit Hilfe der LIDAR-Gleichung geschätzt werden, die die emittierte Leistung (P), die Wellenlänge (λ) und die Detektionsschwelle des Systems berücksichtigt.

Range ∝ (P × Reflektivität)1/2 / (Wavelength × System Sensitivity)1/2

Berechnung der maximalen Reichweite

Zur Schätzung des maximalen Nachweisbereichs ist die folgende vereinfachte Formel anzuwenden:

Rmax = (K × P × G) / (λ2 × S)

Wobei:

  • K = systemspezifische Konstante
  • P = emittierte Laserleistung
  • G = Verstärkungsfaktor in Bezug auf die Empfängeroptik
  • λ = Wellenlänge des Lasers
  • S = Systemempfindlichkeitsschwelle

Durch eine Erhöhung der Sendeleistung oder eine Optimierung der Empfängerverstärkung kann der Detektionsbereich erweitert werden, wohingegen längere Wellenlängen den maximalen Abstand aufgrund höherer atmosphärischer Absorption verringern können.