Ученые разрабатывают лазерную технологию, позволяющую наблюдать объекты на расстоянии до 10 километров

Исследователи из Университета Хериота-Уатта в Великобритании представили инновационную систему LiDAR, способную вести наблюдение на расстоянии до 10 километров. Эта технология, способная видеть сквозь туман и дым, открывает новые возможности в области безопасности и мониторинга. Результаты исследования опубликованы в журнале Optica.

Фото из открытых источников

Система LiDAR использует метод «однофотонного времени пролета» для создания высококачественных 3D-изображений объектов. Особенностью данной технологии является возможность четкого отображения человеческого лица на расстоянии до 800 метров, что может значительно улучшить систему идентификации в сложных условиях.

По словам Аонгуса Маккарти, ведущего исследователя, такая система может быть полезна для получения детализированных изображений в условиях ограниченной видимости, например, в задымленных помещениях или в условиях тумана. Она также может использоваться для мониторинга движения зданий и оценки потенциальных опасностей, например, при проседании грунта.

Фото из открытых источников / Фото: eurekalert.org

LiDAR расшифровывается как «система светового обнаружения и определения дальности», и работает на основе измерения времени, необходимого лазерному импульсу, чтобы дойти до объекта и вернуться обратно. Это позволяет не только определять расстояние, но и создавать трехмерные модели объектов.

В основе новой технологии лежит сверхпроводящий однофотонный детектор, разработанный Массачусетским технологическим институтом и Лабораторией реактивного движения НАСА. Этот детектор способен регистрировать отдельные фотоны, что позволяет использовать безопасные для глаз лазеры для быстрого и точного измерения на больших расстояниях.

Маккарти отметил, что новая система в два раза эффективнее аналогичных LiDAR-систем и имеет разрешение по времени как минимум в 10 раз выше, что позволяет собирать больше информации и достигать более высокого пространственного разрешения.

Полевые испытания системы проводились на объектах на расстояниях 45 метров, 325 метров и 1 километра. Результаты показали, что система способна распознавать объекты с разрешением до 1 мм, что в 10 раз лучше предыдущих моделей. Используя лазер мощностью всего 3,5 мВт, исследователи получали 3D-изображение человеческого лица всего за 1 миллисекунду на пиксель.

Также было отмечено, что система особенно эффективна для съемки объектов, находящихся за препятствиями, такими как листья или маскировочные сетки. Например, она может различить объект, расположенный всего в нескольких сантиметрах за такой сеткой, что не смогли бы сделать традиционные цифровые камеры.

В дальнейшем команда планирует расширить тестирование системы до 10 километров и изучить её возможности в условиях плохой видимости.