ระบบเครื่องรับรู้แบบแอ็กทิฟอิเล็กทรอนิกส์ (Active electronic sensors)

ระบบเครื่องรับรู้แบบแอ็กทิฟอิเล็กทรอนิกส์ (Active electronic sensors)

ภาพระบบเครื่องรับรู้แบบแอ็กทิฟอิเล็กทรอนิกส์
ภาพระบบเครื่องรับรู้แบบแอ็กทิฟอิเล็กทรอนิกส์

เป็นเครื่องรับรู้ที่ผลิตพลังงานขึ้นมา ส่งพลังงานไปยังวัตถุเป้าหมาย แล้วรับพลังงานที่สะท้อนกลับจากวัตถุนั้น ที่รู้จักกันดี ได้แก่ ระบบถ่ายภาพเรดาร์ (Imaging radar) เป็นเครื่องรับรู้แบบแอ็กทิฟอิเล็กทรอนิกส์ บันทึกข้อมูลในช่วงคลื่นที่มีความถี่ระหว่าง 3-12.5 GHz (ความยาวคลื่นระหว่าง 2.4-100 เซนติเมตร) เครื่องรับรู้เรดาร์ทำการผลิตและส่งสัญญาณไมโครเวฟไปยังวัตถุเป้าหมายและรับสัญญาณการสะท้อนกลับ การทำงานระบบนี้ต้องอาศัยสายอากาศ (Antenna) ที่ทำหน้าที่สลับการส่งและรับสัญญาณได้ในตัวเดียวกัน สัญญาณ (Pulse) ที่สะท้อนกลับมาจากวัตถุเป้าหมายจะถูกบันทึกเอาไว้ เพื่อวิเคราะห์ต่อไป

ไลดาร์ (Light Detection and Ranging : Lidar)

ภาพระบบไลดาร์ประกอบด้วยเครื่องกวาดที่ส่งและรับเลเซอร์พัลส์สะท้อนระบบดาวเทียมเพื่อหาตำแหน่งความสูง ของเครื่องบันทึกข้อมูล และ IMU เพื่อวัดการวางตัวเครื่องบันทึกข้อมูล ที่มา : Aronoff, S. (2005)
ภาพระบบไลดาร์
ที่มา : Aronoff, S. (2005)

ระบบไลดาร์ประกอบด้วยเครื่องกวาดที่ส่งและรับเลเซอร์พัลส์สะท้อนระบบดาวเทียมเพื่อหาตำแหน่งความสูงของเครื่องบันทึกข้อมูล และ IMU เพื่อวัดการวางตัวเครื่องบันทึกข้อมูล

เป็นเครื่องรับรู้แบบแอ็กทิฟใช้แสงเลเซอร์ระดับปานกลางในช่วงคลื่นสั้นกว่าในช่วงคลื่นตามองเห็น และอินฟราเรดใกล้ มีประสิทธิภาพสูงในการวัดความสูงของพื้นผิวได้อย่างถูกต้อง เพื่อสร้างแบบจำลองความสูงเชิงเลขที่มีความถูกต้องในแนวดิ่งประมาณ 15 เซนติเมตร ตัวอย่างการวัด ได้แก่ ความสูงของเรือนยอดต้นไม้ที่สัมพันธ์กับพื้นดิน ความลึกของน้ำที่สัมพันธ์กับผิวน้ำ นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาอนุภาคในชั้นบรรยากาศต่างๆ ของโลก และความหนาแน่นของอากาศรวมทั้งติดตามกระแสอากาศ

ไลดาร์ ประกอบด้วยเทคโนโลยี 3 อย่าง คือ

– การวัดระยะทางที่ถูกต้องด้วยเลเซอร์

– ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลกเพื่อหาตำแหน่งทางภูมิศาสตร์และความสูงของเครื่องรับรู้

– การวัดการวางตัวของเครื่องบิน โดยใช้ชุดเครื่องวัดอาศัยหลักความเฉื่อย (Inertial Measurement Unit : IMU) เพื่อบันทึกการวางตัวของเครื่องรับรู้ได้อย่างแม่นยำ โดยทั่วไปใช้ร่วมกับเครื่องกำหนดตำแหน่งบนโลก ทั้งนี้การประมวลผลภาพไลดาร์ต้องใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูงและหน่วยเก็บข้อมูลขนาดใหญ่

ที่มา : ตำราเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศศาสตร์