Американцы лишили лидар подвижных элементов

Агентство перспективных оборонных разработок (DARPA) Пентагона разработало лидар SWEEPER без подвижных механических частей. Согласно сообщению агентства, разработчикам удалось реализовать технологию немеханического оптического сканирования на одной микросхеме. Благодаря этому стоимость перспективных лидаров значительно снизится, а их конструкция станет намного проще. Кроме того, у разработчиков военной техники появится возможность устанавливать новые оптические приборы не только в самой высокой точке машины.

При создании SWEEPER инженеры использовали технологию, схожую с технологий активной фазированной антенной решетки, в которой управление радиолокационным лучом осуществляется при помощи множества небольших приемо-передающих модулей. Каким образом удалось адаптировать технологию АФАР для использования на немеханических лидарах, DARPA не уточняет. По данным агентства, для создания микросхемы SWEEPER потребовалось размещение приемо-передающих модулей на расстоянии ста нанометров друг от друга.

Такое плотное размещение модулей на микросхеме потребовалось потому, что длина волны оптической части электромагнитного спектра в тысячи раз меньше, чем для радиодиапазона. Согласно техническому описанию проекта SWEEPER, новый оптический прибор должен работать в ближнем инфракрасном спектре с длиной волны от 0,8 до двух микрометров. В микросхеме лидара должны использоваться 4096 приемо-передающих модулей с углом обзора от минус 45 до плюс 45 градусов. Для сканирования используется лазерный луч.

По утверждению агентства, получившееся устройство обеспечивает сканирование окружающего пространства за счет перемещения луча с частотой до ста тысяч раз в секунду. Это примерно в десять тысяч раз быстрее существующих механических лидаров. Прибор также может вести сканирование пространства с повышенной точностью с углом раствора в 51 градус.

Лидар представляет собой активную оптическую систему, использующую явления отражения света и его рассеяния в прозрачных средах для получения и обработки информации об объектах. Сегодня в системах машинного зрения используются как правило сканирующие лидары, формирующие трехмерную картину окружающего пространства. В них для направления лазерного луча используется вращающийся оптический блок. Такие системы устанавливаются на самой высокой точке машины для обеспечения наилучшего обзора.

Сегодня лидары устанавливаются, например, на беспилотные автомобили Google, перспективных транспортных роботов Spot или грузовых роботов SMSS.