Лидар, метод определения расстояния до объекта путем передачи лазерного луча, обычно с самолета, на объект и измерения времени, которое требуется свету, чтобы вернуться к передатчику. Слово lidar происходит от light detection and ranging.
Первые попытки измерить расстояние с помощью световых лучей были предприняты в 1930-х годах с помощью прожекторов, которые использовались для изучения структуры атмосферы. В 1938 году световые импульсы были использованы для определения высоты облаков. После изобретения лазера в 1960 году для лидара стали использовать самолеты в качестве платформы для лазерного луча. Однако только с появлением в конце 1980-х годов коммерчески доступного оборудования Глобальной системы позиционирования (GPS) и инерциальных измерительных блоков (IMU) стало возможным получение точных лидарных данных.
В типичной лидарной системе лазер направляется вниз из нижней части самолета и передает на землю до 400 000 импульсов в секунду. Обычно используется лазер, излучающий в ближнем инфракрасном диапазоне. Затем импульс отражается от приемника на самолете. Импульсы принимаются либо в виде одиночных возвратов, когда весь переданный свет отражается от однородной поверхности, например от земли, либо в виде множественных возвратов, когда, например, импульс попадает в лесной массив и отражается от верхушек деревьев, веток и земли. Расстояние от самолета до объекта под ним равно половине времени между передачей и приемом импульса, умноженной на скорость света (d = 1/2tc).
Положение и ориентация самолета должны быть точно известны. GPS определяет положение самолета над землей, а IMU с тремя гироскопами используется для определения его ориентации в полете. Системы лидара обычно имеют точность менее 15 см (6 дюймов) по вертикальной высоте.
Лидар также используется в спутниковых и наземных системах. Эти системы работают примерно так же, как и системы на самолетах. В космических системах используются мощные лазеры, поскольку лазерный импульс проходит большее расстояние. В наземных системах лазерные импульсы не нужно передавать так часто, как в самолетах.
Благодаря своей точности в отображении особенностей поверхности лидар полезен при создании топографических карт. Его способность составлять карты местности в покрытых деревьями районах, таких как тропические леса Центральной Америки, оказалась особенно эффективной для археологов, которые обнаружили тысячи зданий майя, покрытых растительностью. С помощью лидара можно изучать леса, а по профилю многочисленных возвратов можно определить, какие виды деревьев там растут. Лидар также можно использовать для определения глубины океана в мелких районах вблизи суши с помощью двух лазеров, один из которых излучает волны ближнего инфракрасного диапазона, отражающиеся от поверхности воды, а другой — оптические волны, отражающиеся от дна океана.
