LIDAR Nedir?

LIDAR, köken olarak radar sözcüğünden türemiştir. Klasik anlamda radar sistemlerinde bilindiği üzere elektronik manyetik dalgalardan yararlanılıyor. Oysa LIDAR sisteminde bunun tersi olarak manyetik dalgalara yer verilmez. Bu sistem tamamen lazer ışınlarına endekslidir. İngilizcedeki light sözcüğü ile radar sözcüklerinin karışımı olarak türetilen LIDAR, ölçüm yapabilen radar sistemi olarak biliniyor. İngilizce açılımı ”Light Detection Ranging” şeklinde karşımıza çıkan LIDAR’ı Türkçeye, “Işın Algılama, Mesafe Ölçme” şeklinde çevirebiliriz. Bazı kaynaklarda LIDAR sözcüğü karşımıza LADAR biçiminde de çıkabiliyor.

Teknik 1960’lı Yıllarda Kullanıldı

LIDAR ilk dönemlerde kısa mesafeli çözümlerde aktif olarak kullanılıyordu; ancak ilerleyen yıllarda kullanım alanları ciddi bir genişlik kazanmıştır. LIDAR sistemi ilk olarak 1960’lı yılların başında oluşturuldu. İlk kullanım amacı yukarıdan denizaltılarını kolay bir şekilde tespit edebilmekti. Buna rağmen yaygın kullanımı ise 1970’li yılları ancak bulmuştu. Devam eden yıllarda havadan ya da karadan bu tekniği aktif olarak kullanan sensörler artış göstermiştir.

Söz konusu teknik bugün kimyasal ölçümlerinde, hassas haritalama süreçlerinde etkin olarak rol alabiliyor. Hatta üç boyutlu tarama özelliği sayesinde çok daha spesifik alanlarda da kullanılabiliyor diyebiliriz. LIDAR’ı bu denli popüler kılan en önemli öğe, nesneleri üç boyutlu biçimde tanımlıyor oluşudur. Bu nedenle verimli olarak çalışan LIDAR, oldukça hayati sonuçlar yaratabiliyor. Özellikle otonom otomobil dünyası için LIDAR teknolojisi son derece özel bir anlama sahip. Pek çok marka klasik olarak GPS, radar gibi sistemlere ilave olarak LIDAR’dan faydalanma yoluna gidiyor.

1 Saniyede 1 Milyon Lazer Titreşimi

LIDAR otomobillerin genelde üst veya ön alanlarına yerleştirilir. Asıl amaç bu yerleştirmede çok daha geniş bir açı yakalayabilmektir. LIDAR sayesinde yoldaki engelleri çok kolay bir şekilde tespit etme şansınız vardır. Örnek vermek gerekirse önünüzde yer alan araç yavaşlıyorsa ya da yolda kuka varsa, LIDAR bu bilgiyi size kısa süre içinde iletiyor ve önlem almanızı sağlıyor. LIDAR tüm açılarda 100 metre derinlikte bir alanı hızlıca tarar ve 3 boyutlu harita oluşturabiliyor. LIDAR sisteminde 1 saniye içinde 1 milyon lazer titreşimi gönderme potansiyeli vardır.  

Sistemin Eksi Yönleri

LIDAR sisteminin eleştirilen bazı yönleri de yok değil. Mesela sistemin oldukça pahalı olması, hedef kitleyle arasında bir mesafe yaratıyor. Her ne kadar çok güvenilir ve hızlı sonuçlar sunsa bile araçlarda kullanılan diğer sistemler çok daha uygun fiyata sahip. Ayrıca LIDAR’da oldukça yoğun bir veri akışı bulunuyor. Her bir tarama müthiş bir veri akışı demek. Söz konusu verinin işlenebilmesi adına araçta kuvvetli bilgisayar altyapılarının bulunması şart. Şu an için LIDAR tam olarak istediği başarıyı yakalayabilmiş değil ve otomobil dünyasının geleceğinde yer edinip edemeyeceği muamma. Daha yaygın şekilde kullanılabilmesi adına hem bilgisayarların çok daha hüçlü olması, hem de teknolojinin ucuzlaması gerekiyor. 

Karadaki Taramalarda Tripod Kullanılıyor

LIDAR genelde bir yardımcı teknoloji olarak görülür. Kara üstünden taramanın yapıldığı sistemlerde IMU kullanılmıyor; ancak hava taramalarında hem IMU hem de gömülü bilgisayarlardan yararlanılıyor. Lazer kaynağından yansıyan ışınlar daimi değildir, belli periyotlar halinde yansır. Yansıtıcıya çarptıktan hemen sonra tarama yapılacak hedef alana yönelir. Karadaki taramalar tripod üstünden gerçekleştirilir. 1 saniye içinde 150 bin noktaya kadar tarama yapılması mümkündür. Elde edilen bilgiler, gömülü bilgisayarlara aktarılır ve burada haritalandırma süreci başlar. 

LIDAR Darbe Türleri

LIDAR’da çoğunlukla iki tane algılama yöntemi tercih edilir. Bunları faz uyumlu algılama ve direk enerji algılama olarak ikiye ayırabiliriz. Bu iki yönteme de adapte olacak iki ayrı darbe türünden söz etmek mümkün. Bunlar mikro darbe ve yüksek enerji sistemi olarak belirtilebilir. Madde yoğunluğu çok fazlaysa genelde yüksek enerjili sistemlerden yararlanılıyor. Su altı aramaları ya da atmosfer taramaları buna örnek olarak verilebilir. Mikro darbe sisteminde ise detaylar ön plana çıkar. LIDAR’ın sevilen özelliklerinden bir tanesi de hedef olarak belirlenen herhangi bir cismin hız düzeyini tespit etmesidir. 

LIDAR Bazı Kullanım Alanları

LIDAR teknolojisinin aktif olarak kullanılabildiği bazı alanlar şu şekildedir:

• Basit harita üretimlerinde
• Sel baskınları ile alakalı olarak haritalandırma yaparken
• Doğal kaynak yönetimlerinde
• Ulaşım haritalandırma işlemlerinde. 
• Şehir modellemelerinde
• Demiryollarında
• Sulama projelerinde
• Canlıları biyolojik açıdan tespit etmede
• Tarımsal faaliyetlerde, özellikle de verimli toprakların tespiti noktasında
• Enerji verimliliğini tahmin etme aşamasında.
• Limanlarda ya da havaalanlarındaki zemin faaliyetlerinde 

GPS ile Kıyaslanıyor

GPS pek çok açında hayatımızın vazgeçilmez unsurları arasında yer alır. Bu nedenle LIDAR teknolojisi ile tanışanlar onu hemen GPS ile kıyaslama yoluna gidiyor. GPS 4.8 metrelik daire çapı içinde konuma dair bilgi aktarır. Oysa LIDAR teknolojisinde daire çapı tam olarak 10 cm şeklindedir. Ayrıca LIDAR, radyo ya da ses dalgası göndermekten ziyade lazer dalgalarını iletir. GPS ile arasındaki en temel önemli budur.