{"id":1149,"date":"2024-02-26T14:29:00","date_gmt":"2024-02-26T14:29:00","guid":{"rendered":"https:\/\/oxts.com\/?p=1149"},"modified":"2025-12-23T16:23:51","modified_gmt":"2025-12-23T16:23:51","slug":"what-is-lidar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oxts.com\/de\/what-is-lidar\/","title":{"rendered":"Was ist LiDAR? Eine leistungsstarke Technologie erkl\u00e4rt"},"content":{"rendered":"
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Was ist LiDAR?
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Bei OXTS arbeiten wir h\u00e4ufig mit LiDAR. Aber was ist LiDAR?<\/h5>\n\n\n
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LiDAR (Light Detection and Ranging) ist eine Methode zur Messung der Entfernung zu Objekten in der Umgebung des LiDAR-Ger\u00e4ts.<\/p>\n

LiDAR funktioniert \u00e4hnlich wie Radar, daher die \u00c4hnlichkeit in der Namensgebung, verwendet aber Laser anstelle von Radiowellen. Laser arbeiten in der Regel mit viel kleineren Wellenl\u00e4ngen als Radiowellen (~5 cm bei Radar), was LiDAR den entscheidenden Vorteil einer h\u00f6heren Aufl\u00f6sung verleiht. Es k\u00f6nnen feinere Details erkannt werden. Durch die Verwendung von Lasern k\u00f6nnen auch die immensen Fortschritte in der Lasertechnologie genutzt werden, was uns eine sehr leistungsf\u00e4hige Technologie in kleinen und erschwinglichen Paketen erm\u00f6glicht. Leider bedeutet dies auch, dass der Wirkungsbereich und die Eindringtiefe von LiDAR<\/a> ist gegen\u00fcber Radar stark verk\u00fcrzt.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n

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Was ist LiDAR? Die grundlegende Funktion von LiDAR <\/span><\/h5>\n

Die Grundfunktion von LiDAR besteht darin, dass das Ger\u00e4t Laserimpulse aussendet, die dann auf ein Objekt treffen, reflektiert und bei ihrer R\u00fcckkehr vom Ger\u00e4t registriert werden.<\/p>\n

Mit Hilfe pr\u00e4ziser Zeitangaben kennt das Ger\u00e4t die Laufzeit des Strahls zwischen seiner Aussendung und seinem Empfang und errechnet aus der Zeit und der unver\u00e4nderlichen Lichtgeschwindigkeit die Entfernung zum Objekt. Wenn das Ger\u00e4t den Winkel des Impulses in der horizontalen und vertikalen Ebene und die Entfernung zum Objekt kennt, dann hat es alles, was es braucht, um ein 3D-Bild in Kugelkoordinaten zu erstellen. Das bedeutet, dass f\u00fcr jeden gemessenen Punkt die 3D-Position in Bezug auf den LiDAR-Koordinatenrahmen, den Zeitpunkt der Aufnahme und die Intensit\u00e4t des reflektierten Strahls bekannt ist.<\/p>\n

Dadurch kann LiDAR seine unmittelbare Umgebung kartieren. Je mehr Laserimpulse ausgesendet werden, desto effektiver ist das Ger\u00e4t in dieser Hinsicht. Viele LiDAR-Ger\u00e4te verf\u00fcgen \u00fcber feste Kan\u00e4le mit Laserstrahlen, die ein 3D-Bild in \"Scheiben\" der Umgebung erstellen, wobei jede Scheibe eine konische Oberfl\u00e4che des LiDAR ist. Sie k\u00f6nnen dies auf dem untenstehenden Screenshot aus der Betrachtungssoftware von Velodyne sehen. Das VLP16 LiDAR verf\u00fcgt \u00fcber 16 Laserkan\u00e4le, was bei station\u00e4rem Ger\u00e4t an den 16 \"Scheiben\" der Umgebung zu erkennen ist. Andere Ger\u00e4te verf\u00fcgen \u00fcber intelligente M\u00f6glichkeiten, die Richtungen der Strahlen zu variieren, um die L\u00fccken zu f\u00fcllen. Andere LiDAR-Ger\u00e4te verwenden einen einzigen Kanal, um den 3D-Raum abzubilden.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n

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Was ist LiDAR? Die verschiedenen Arten von LiDAR-Sensoren<\/span><\/h5>\n

Es gibt viele verschiedene Arten von LiDAR, die ein breites Spektrum an Anwendbarkeit, Leistung und physikalischen Eigenschaften abdecken.Viele der im Handel erh\u00e4ltlichen LiDAR arbeiten mechanisch. Mithilfe eines Lasers, eines Spiegels und einer mechanischen Drehung zeichnen die Laserkan\u00e4le die 3D-Umgebung auf. In der nachstehenden Abbildung aus dem Handbuch des Hesai XT sehen Sie, wie der Laser im Inneren aufgeteilt wird, um 32 Laserkan\u00e4le zu erzeugen, die aus dem Ger\u00e4t ausgestrahlt werden. Diese haben jeweils einen festen Elevationswinkel. Durch mechanische Drehung werden die Kan\u00e4le dann in der horizontalen Ebene gedreht, um einen 3D-Bereich abzudecken.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n

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Festk\u00f6rper-LiDAR<\/span><\/h5>\n

Eine andere Form der LiDAR-Technologie, die sich immer mehr durchsetzt, ist Solid-State-LiDAR.<\/p>\n

Diese Technologie macht hochpr\u00e4zises LiDAR ohne bewegliche Teile zu einem wesentlich g\u00fcnstigeren Preis m\u00f6glich. Festk\u00f6rper-LiDAR hat keine beweglichen Teile, da es auf Siliziumchips gedruckt wird, wodurch sich die Produktion perfekt skalieren l\u00e4sst und die Ger\u00e4te sehr robust sind. Es ist wahrscheinlich, dass diese LiDAR in naher Zukunft in einer ganzen Reihe von Systemen zum Einsatz kommen werden. Bei OXTS sind wir an der Verwendung von Solid-State-LiDAR interessiert, insbesondere im Automobilsektor, wo es zur Bereitstellung von Sensordaten f\u00fcr autonome Fahrsysteme eingesetzt wird.<\/p>\n

Wir kombinieren LiDAR mit Navigationsdaten f\u00fcr eine der Hauptanwendungen, die mobile Kartierung. F\u00fcr die Verkn\u00fcpfung mit LiDAR sind sehr genaue Navigationsdaten erforderlich, um den Pr\u00e4zisionsgrad zu erreichen, zu dem LiDAR in der Lage ist. Wenn LiDAR auf Millimeter- oder Zentimeter-Ebene genau ist, m\u00fcssen auch die Navigationsdaten auf diese Genauigkeit gebracht werden. Dadurch wird das Navigationsger\u00e4t oft zum Engpass f\u00fcr Fehler im Gesamtsystem. Um LiDAR-Punktwolkendaten in Vermessungsqualit\u00e4t zu erhalten, ist ein vermessungsgerechtes INS mit leistungsstarker IMU- und GNSS-Empf\u00e4ngertechnologie erforderlich, die in einem Kalman-Filter eng miteinander kombiniert sind. Mit den Navigationsdaten k\u00f6nnen die LiDAR-Frames zu einer brauchbaren, nachbearbeiteten Punktwolke kombiniert werden.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n

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Die Pr\u00e4zision und Dichte der LiDAR-Daten machen sie f\u00fcr eine Vielzahl von Vermessungsanwendungen n\u00fctzlich<\/h5>\n\n\n
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Flugzeuge k\u00f6nnen LiDAR-Daten f\u00fcr geografische Vermessungen mit langer Basislinie tragen, und UAV-Multikopter k\u00f6nnen LiDAR-Daten f\u00fcr hochpr\u00e4zise Stra\u00dfen- oder Geb\u00e4udevermessungen tragen. LiDAR-Daten k\u00f6nnen auch mit Kameradaten kombiniert werden, um einer Punktwolke weitere Dimensionen zu verleihen, z. B. RGB-Daten, die ben\u00f6tigt werden, um realistische digitale Zwillingsmodelle von realen Landmarken zu erstellen. Die Einsatzm\u00f6glichkeiten von LiDAR sind so vielf\u00e4ltig und ihre Anwendungen so weitreichend, dass sie sich schnell zur wichtigsten Vermessungssensorik entwickeln.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n

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Weitere Ressourcen<\/h3>\n\n \n\n\n \n\n\n\n
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