LiDAR, yang bermaksud Pengesanan dan Ranging Cahaya, ialah kaedah penderiaan jauh yang menggunakan cahaya laser untuk mengukur jarak ke permukaan Bumi. Dalam bidang kejuruteraan aeroangkasa, LiDAR telah mendapat penerimaan yang meluas kerana keupayaannya untuk menghasilkan peta 3D rupa bumi dan objek yang sangat tepat dan terperinci. Teknologi ini merevolusikan cara jurutera aeroangkasa mengumpul data, menjalankan tinjauan dan menganalisis landskap.

Aplikasi dalam Kejuruteraan Aeroangkasa

Teknologi LiDAR mempunyai banyak aplikasi dalam kejuruteraan aeroangkasa, termasuk:

Pemetaan topografi
Memantau perubahan tumbuh-tumbuhan dan tutupan tanah
Pemantauan garis pantai dan hakisan
Perancangan dan pembangunan bandar
Pemeriksaan dan pemantauan infrastruktur
Perancangan ladang angin dan penilaian tapak
Pemetaan geologi dan penerokaan mineral
Pengesanan dan pengelakan halangan untuk pesawat dan dron

Aplikasi ini menunjukkan fleksibiliti dan kepentingan LiDAR dalam bidang kejuruteraan aeroangkasa. Keupayaannya untuk menangkap data 3D beresolusi tinggi telah menjadikannya alat yang tidak ternilai untuk pelbagai tujuan, daripada pemantauan alam sekitar kepada perancangan infrastruktur dan keselamatan penerbangan.

Peranan Kejuruteraan Optik

Kejuruteraan optik memainkan peranan penting dalam pembangunan dan kemajuan teknologi LiDAR. Reka bentuk dan pengoptimuman sistem LiDAR sangat bergantung pada prinsip optik, seperti reka bentuk laser, stereng pancaran dan sensitiviti penerima.

Komponen Utama Sistem LiDAR

Sistem LiDAR terdiri daripada beberapa komponen utama, setiap satunya memerlukan kepakaran dalam kejuruteraan optik:

Sumber Laser: Laser yang digunakan dalam sistem LiDAR mesti memancarkan cahaya dengan panjang gelombang dan kuasa yang sesuai untuk mencapai julat dan ketepatan yang dikehendaki. Jurutera optik bertanggungjawab untuk memilih dan mereka bentuk laser yang digunakan dalam sistem LiDAR.
Pengimbas: Pengimbas LiDAR menghalakan pancaran laser ke arah kawasan sasaran dan mengesan cahaya yang dipantulkan. Jurutera optik terlibat dalam mereka bentuk dan mengoptimumkan mekanisme pengimbasan untuk ketepatan dan kecekapan.
Pemprosesan Penerima dan Isyarat: Komponen penerima sistem LiDAR menangkap cahaya laser yang dipantulkan dan menukarkannya kepada isyarat digital untuk pemprosesan selanjutnya. Jurutera optik berusaha untuk meningkatkan sensitiviti penerima dan algoritma pemprosesan isyarat untuk meningkatkan ketepatan dan resolusi data LiDAR.
Reka Bentuk dan Penentukuran Optik: Reka bentuk optik keseluruhan sistem LiDAR, termasuk kanta, cermin dan pengesan, memerlukan penentukuran dan penjajaran yang teliti untuk memastikan pemerolehan data yang tepat dan boleh dipercayai. Jurutera optik menyumbang kepada reka bentuk dan penentukuran yang tepat bagi komponen ini.

Perkembangan Masa Depan dalam Teknologi LiDAR

Bidang teknologi LiDAR berkembang pesat, didorong oleh inovasi dalam kejuruteraan optik dan aplikasi aeroangkasa. Beberapa perkembangan masa depan yang dijangkakan termasuk:

Pengecilan sistem LiDAR untuk dron dan pesawat kecil
Peningkatan keupayaan julat dan resolusi untuk pemetaan jarak jauh
Integrasi LiDAR dengan teknologi penderiaan jauh lain untuk pengumpulan data yang komprehensif
Kemajuan dalam teknologi laser semikonduktor untuk prestasi dan kecekapan yang lebih baik
Peningkatan pemprosesan data dan teknik visualisasi untuk analisis yang lebih cekap bagi model 3D janaan LiDAR

Perkembangan masa depan ini menjanjikan harapan besar untuk mempertingkatkan lagi keupayaan LiDAR dalam kejuruteraan aeroangkasa dan seterusnya. Kerjasama antara jurutera optik dan profesional aeroangkasa akan terus memacu inovasi dalam bidang yang menarik ini.

Rujukan: lidar dalam kejuruteraan aeroangkasa