澳大利亚从1972年开始机载LiDAR测深系统的研究。1975年研制了第一台机载LiDAR测深系统的原型样机WRELADS-I系统,后来升级为具有扫描、数据记录和定位能力的WRELADS-II系统。20世纪90年代,澳大利亚国防科技组织在WRELADS-II系统基础上为澳大利亚皇家海军成功研制了第一代实用的LADS系统。1998年以后,第二代LADS系统即LADS MK II系统研制成功,并分别在澳大利亚、挪威、英国等国家的不同环境条件下进行了多次商业飞行,均取得了满意的结果,能够为较深的海域提供有效、便捷和高精度的测量服务。到目前为止,LADS MK II系统已在不同国家测量了50000平方公里面积的水域,其精度均满足IHO S-44的测深精度标准。
LADS MK II系统(图8-26)以固定翼飞机作为载体,发射波长为1064nm的红外光和波长为532nm的蓝绿激光脉冲,激光器的重复频率为900Hz,脉冲能量5mJ,脉冲宽度为5ns。激光扫描采用直线扫描方式,扫描宽度范围为50~288m,测点密度可从2m×2m到6m×6m可调;LADS MK II系统同时具有海洋测深和沿海陆地地形探测功能,最大测量水深可达70m(Guilford,2008)。
图8-26 LADS MK II系统(Guilford,2008)
与SHOALS系统每个光束都包含较窄的红外光用于海面探测不同,LADS系统只有一束比较宽的红外光垂直发射到海面,用于平均海平面的求算,蓝绿激光通过扫描镜沿与飞行方向垂直的方向进行扫描发射,最外围激光束与垂直方向的夹角最大为15°。
LADS MK II系统自1998年开始进入商业应用以来,已经过几次硬件和软件的更新,数据采集和后处理能力越来越强(Guilford,2008),系统对浅水区进行测量的效率是传统声学方法的10~20倍,但总的经费只需传统方法的20%~30%。该系统目前已在全球范围内得到广泛使用,包括海图制图,石油、天然气开发和生产,专属经济区基线划定,海洋学研究,渔业管理,珊瑚礁和海洋资源管理。LADS MK II系统主要技术参数见表8-3和表8-4。(www.daowen.com)
2011年,FUGRO公司推出了LADS系列的最新型号LADS MK III系统。该系统适应能力更强,效率更高,数据质量更好。它最大的特点体现在其浅水测深功能更加强大,可通过分析海底反射率来进行目标探测和海床分类,此外还可同时获取高光谱影像,使其数据源更加丰富。缺点是FUGRO公司的机载激光测量系统是水陆分开设计和使用的,LADS MK III系统仅用于水域探测,如果要实现海陆一体化测量,需要与其他陆地激光测量系统同步使用,所以该公司的产品需要搭载飞机具备两个观测窗口。
表8-3 LADS MK II系统主要技术参数
表8-4 LADS MK II系统各种扫描模式的技术参数(Guilford,2008)
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