Chapitre 1: Principes du lidar Flashcards
Que veut dire l’acronyme lidar?
Light Detection And Ranging.
Nommer les 3 composantes principales du laser.
- Matériel à effet laser
- Source de pompage laser
- Cavité optique
Qu’est-ce qui est différent par rapport aux paramètres lorsqu’on fait du lidar par satellite?
Lidar par satellite:
- durée de l’impulsion plus longue
- puissance plus élevée.
Le laser est alors un Q-switch, un obturateur qui permet d’augmenter l’intensité à l’intérieur du tube avant de le relâcher.
Quelles sont les grandes différences entre le lidar et le radar?
La taille des impulsions/longueurs d’ondes quand ils arrivent à la surface.
Comment le lidar et le radar font pour déterminer la distance et la présence des objets?
Le lidar et le radar utilisent le temps de parcours de l’onde.
Comparez les longueurs d’ondes du lidar et du radar.
lidar: longueur d’onde très fine
radar: longueur d’onde beaucoup plus grande.
Nommez quelques avantages de l’utilisation de la lumière laser pour le lidar
Divergence faible, permet d’avoir une résolution spatiale beaucoup plus grande qu’avec le radar.
La résolution spatiale en distance dépend de quoi?
La résolution spatiale en distance dépend de la longueur de l’impulsion.
La résolution spatiale en distance est limitée par quoi?
Elle est limitée par le besoin d’envoyer assez d’énergie pour mesurer un retour d’énergie suffisant.
Nommer quelques types de laser
- Gaz
- À solide
- Teinture liquide
- Semi-conducteur
Vrai ou faux? On peut générer n’importe quelle longueur d’onde avec la lumière laser.
Faux. On ne peut pas générer n’importe quelle longueur d’onde. C’est une contrainte, parce qu’il faut les matériaux adaptés pour générer une certaine longueur d’onde.
Vrai ou faux? L’énergie laser est collimatée.
Vrai.
Ça fait quoi la divergence des photons?
Ça fait en sorte que le diamètre du laser augmente avec la distance. Plus de distance -> plus les photons se séparent les uns des autres.
Le laser vert est utilisé dans quelles applications?
LÉ ZAPPLIKATION MARINES.
Quel est l’ordre de grandeur de la divergence d’un laser?
de 0.15 à 1 mrad.
ex: une divergence de 0.15 mrad crée à 1 000 m de portée une tache d’un diamètre de 15 cm sur la surface.
Quelle longueur d’onde laser est utilisée pour les applications terrestres?
Infrarouge proche (1064nm pour le laser Nd:Yag)
Une impulsion laser n’est pas uniforme. Comment est distribuée l’énergie?
L’énergie est distribuée dans le centre, dans les côtés il y a des photons mais ils sont moins nombreux.
Qu’est-ce qu’un filtre flat hat?
Filtre pour que l’énergie soit répartie + également. Pas très utilisé parce que ça implique une diminution d’énergie qui est considérable pour le laser et ça c’est quelque chose qu’on veut éviter.
Vrai ou faux? À des hautes fréquences d’émission, nous sommes toujours limités par la vitesse de recharge du laser.
Vrai. Il faut faire un compromis entre haute fréquence et haute énergie émise.
Qu’est-ce que la divergence d’un laser?
L’évasement progressif du faisceau laser le long de la trajectoire de tir.
Qu’est-ce qui détermine le diamètre de la tache au sol?
La divergence du laser et l’altitude.
Quelle combinaison de paramètres permet de pénétrer à travers la végétation et réduit l’erreur sur les pentes?
Une faible divergence et une densité élevée. (tache au sol de diamètre plus faible).
C’est quoi le Constant fraction discriminator (CFD) ?
Méthode de traitement de signal électronique pour trouver le maximum d’une impulsion en trouvant le point où la pente est zéro.
Que permet le Constant fraction discriminator (CFD)?
Permet l’enregistrement d’un point à un temps t (ou distance) qui est indépendant de l’amplitude du signal (ou puissance reçue). tldr permet d’enlever le biais.
Qu’est-ce que la comparaison de phase (phase shift)?
Utilisé par certains TLS, car l’émission continue (continuous wave) est limité en puissance par rapport aux impulsions discrètes (pulse), qui sont plus appropriés pour utilisation en ALS.
Quels sont les 3 types de modulation?
- Modulation en amplitude
- Modulation en fréquence
- Modulation en phase
C’est quoi de la triangulation active?
Lidar pour petits objets à l’intérieur. Distances inférieures à 5m, précision 0.05mm.
Quelles sont les données brutes enregistrées par un appareil lidar terrestre? (3 + 3 optionnels)
- Positions XYZ
- Intensité du signal laser
- Intensit. RGB enregistrée par la caméra (si présente)
Sur certains modèles:
- Premier retour, dernier retour, retour multiple
- FWF
- Déviations standard de l’impulsion reçue.
Quel est le repère des coordonnées XYZ? L’origine des coordonnées?
Les coordonnées XYZ sont situées dans un repère local.
L’origine correspond à la position d’émission du faisceau laser
Vrai ou faux? Lors d’un scan lidar, on a seulement besoin de répartir les cibles dans le plan XY.
Faux. Il faut aussi en placer en élévation, mais cette direction est souvent oubliée puisque les cibles ont tendance à être positionnées sur le sol.
