苹果12的激光雷达,就连NASA也会在下次火星登陆中用到它?

来源即原创|haibaraemily
苹果12的激光雷达,就连NASA也会在下次火星登陆中用到它?文章插图
毅力号着陆过程中真的会用到LiDAR吗?
前几天的#苹果2020秋季发布会#上 , 苹果宣布给iPhone 12 Pro加上了LiDAR(常常被翻译为“激光雷达”) , 可以与相机镜头相结合 , 让iphone能够更好地获取拍摄图幅中的远近信息 。 事实上 , 更早之前的iPad Pro也已经用上了LiDAR 。
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iphone 12 pro的LiDAR扫描仪 | 苹果官网
更会玩的是 , 苹果这回还蹭了一把火星车的热度 , 表示这是“下一次火星着陆任务中将会用到的技术”“上得火星 , 入得客厅” 。 格调直接拉满了 。
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苹果12的激光雷达,就连NASA也会在下次火星登陆中用到它?文章插图
iPhone 12 Pro的LiDAR介绍 | 苹果官网
“就连NASA也会在下次火星登陆中用到它”▼
苹果12的激光雷达,就连NASA也会在下次火星登陆中用到它?文章插图
iPad Pro的LiDAR介绍 | 苹果官网
听起来好像直逼航天科技前沿了呀…其实…嗨…且不说LiDAR技术用于航天探测已经不知道多少年了 , 下一次火星任务真的用了这个技术么?
激光雷达?激光还是雷达?LiDAR这个词其实在深空航天和地球遥感等领域都广泛使用 , 这带来了一些尴尬——有时候大家看到一样的词 , 理解到的意思却完全不一样 。
这是有历史原因的 。
大家可能知道 , 雷达(RADAR)这个词诞生于1940年左右 , 原本是个英文词组的缩写:radio detection and ranging , 意为“无线电探测和测距” 。 最开始主要用于军事 , 后来慢慢普及 , 变成了一个普通单词radar , 不再用大写标注 。 中文的“雷达”是直接的音译 , 没有体现出这个复杂的意思 。
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“雷达”一词的起源 | Owen Bishop, in Understand Electronics (Second Edition), 2001
雷达测距的原理很简单 , 通过主动发射和接收某些频段电磁波 , 测量信号往返时间 , 来反算目标的位置、速度、大小等信息 。 这个电磁波 , 主要指无线电(radio)和微波(microwave)波段 , 别忘了雷达的r就是radio的意思 。
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电磁波各波段 。 雷达以无线电和微波波段为主 , LiDAR以近红外、可见光和紫外波段为主 | 维基
而LiDAR这个词则诞生于激光器的发明之后 , 最开始是光(light)和雷达(radar)两个词的合成词 , 是全称COherent Light Detecting And Ranging(相干光探测与测距 , CILiDAR)的缩写 , 完全用了雷达(RADAR)的构词模式 , 因此也被翻译为“激光雷达”或者“光学雷达” 。 直接意思可以理解为“用雷达那样的方式探测 , 只是把雷达波段的电磁波换成了波长更短的激光波段的电磁波” , 但实际上这里的“雷达”已经悄然从“探测波段+探测手段”变成了“探测手段” , 意思上直接给瘦了个身 。
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飞行时间法(TOF)激光测距基本原理 , 利用发射&接收激光束的往返时间来推算目标物的距离、位置、大小等参数 。 发射/接收装置的距离很短或者不动的话 , 可以认为光是以几乎相同的角度发射和接收的 | 维基
总结来说:激光雷达(激光探测和测距)和雷达(无线电探测和测距)探测原理相似 , 但使用的波段不同 , 发射接收装置不同 , 使用场合也不同 。
如今的LiDAR作为Light Detecting And Ranging(光探测与测距)的缩写 , 其实直译来说完全没必要出现“雷达”这样的字眼 , 反倒是有些地方缩略翻译成“光达”倒是颇得“雷达”这个译法的精神 。 只能说“激光雷达”这个译法有历史原因 , 倒也可以理解 。 只是随着激光和雷达的使用场合越来越丰富 , 时不时还是会带来一些误解 。
地形探测好帮手LiDAR激光和雷达都能测距和测高 , 而且在深空探测中各有不同的使用场合 , 所以在深空探测领域常常会把激光测距和雷达测距完全区分开使用 。
金星和土卫六这样被厚厚大气层覆盖的天体 , 波长较短的“光”几乎透不进去 , 所以这样的天体获取表面地形数据只能用雷达测高 。
麦哲伦雷达测高计获取的金星(近)全球地形数据▼