Brontekst bekijken van Lidar

[[Bestand:Effigy mounds lidar.jpg|thumb]]
'''LIDAR''' of o.a. '''lidar''' en '''LiDAR''' staat voor '''''LI'''ght '''D'''etection '''A'''nd '''R'''anging'' of '''''L'''aser '''I'''maging '''D'''etection '''A'''nd '''R'''anging'' en is een technologie die de afstand tot een object of oppervlak bepaalt door middel van het gebruik van [[laser (licht)|laserpulsen]].

Lidar werkt volgens hetzelfde principe als [[radar]]: een signaal wordt uitgezonden en zal enige tijd later na [[Reflectie (straling)|reflectie]] weer worden opgevangen. De afstand tot het object of oppervlak wordt bepaald door de tijd te meten die verstrijkt tussen het uitzenden van een puls en het opvangen van een reflectie van die puls. Het verschil tussen lidar en radar is dat lidar gebruikmaakt van [[Laser (licht)|laser]]licht terwijl radar gebruikmaakt van radiogolven.

Hierdoor kunnen met lidar veel kleinere objecten worden gedetecteerd dan met radar. De [[golflengte]] van radiogolven ligt rond de 1&nbsp;cm, die van laserlicht tussen de 10&nbsp;µm en 250&nbsp;nm. Bij deze golflengte zullen de golven beter door kleine objecten worden gereflecteerd.
 
Het acronym '''LADAR''' voor '''''LA'''ser '''D'''etection '''A'''nd '''R'''anging'' wordt voornamelijk voor militaire toepassingen gebruikt. '''Laser radar''' wordt ook wel gebruikt maar is een stuk minder gebruikelijk.

== Toepassingen ==
=== Afstandsbepaling ===
[[Bestand:lidar1.png|thumb|afstandsbepaling]]
[[Bestand:lidar2.png|thumb|afstandsbepaling]]
[[Bestand:lidar3.png|thumb|hoogtebepaling]]
[[Bestand:lidar4.png|thumb|snelheidsbepaling]]

Lidar wordt gebruikt om de afstand tot een object te bepalen. Dit gebeurt als volgt: een laserstraal vertrekt bij de zender <math>Z</math> en komt enige tijd later terug bij de ontvanger <math>O</math>. Uit het tijdsverschil tussen zenden en ontvangen kan de afstand worden berekend.
:<math>d = \frac{c \cdot t}{2 \cdot n}</math>
met 
:<math>d</math>: afstand in [[Meter|m]]
:<math>c</math>: [[lichtsnelheid]] in [[vacuüm]], 299.792.458&nbsp;m/s
:<math>t</math>: tijd in [[Seconde|s]]
:<math>n</math>: [[brekingsindex]]

Doordat de straal van een laser, in tegenstelling tot radiogolven zeer gebundeld blijft, is het mogelijk een oppervlaktescan te doen. Vanuit bijvoorbeeld een [[Onbemand luchtvaartuig|drone]] kunnen de hoogtelijnen van een landschap worden bepaald.

Dit wordt gedaan door veel verschillende metingen achter elkaar te doen, met telkens een andere hoek van de spiegel. Zo kan een gebied worden gescand. Bij de hoogteberekening moet met de hoek <math>\alpha</math> rekening worden gehouden.
:<math>h_{werkelijk} = h_{gemeten} \cdot \cos{\alpha}</math>

=== Snelheidsbepaling ===
Daarnaast is het met lidar mogelijk om snelheden te meten. Dankzij het [[dopplereffect]] kan de snelheid van het voorwerp worden bepaald. De verandering in periodetijd van het gereflecteerde licht bepaalt de snelheid van het voorwerp volgens de volgende formule:
:<math>v = \left(\frac{T_1}{T_2}-1\right)\cdot\frac{c}{n}</math>
met 
:<math>v</math> = snelheid voorwerp in m/s 
:<math>T</math> = periode in [[Seconde|s]] 
:<math>c</math> = [[lichtsnelheid]] in vacuüm 
:<math>n</math> = [[Lichtbreking|refractieindex]].

=== Civiel gebruik ===
De [[NASA]] gebruikt lidar om de wolkendichtheid en luchtvervuiling op de aarde te meten<ref>{{en}} [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]]. [https://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/LITE.html LITE: Measuring the Atmosphere with Laser Precision], 1 augustus 1994. [https://web.archive.org/web/20230401174930/https://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/LITE.html Gearchiveerd] op 1 april 2023.</ref>
en om veranderingen in de dikte van gletsjers en ijslagen op de polen te bepalen.<ref>{{en}} NASA. [http://atm.wff.nasa.gov/ Airborne Topographic Mapper].</ref>
Daarnaast wordt lidar ingezet om hoogteverschillen in landschappen in kaart te brengen, zoals bijvoorbeeld bij het [[Actueel Hoogtebestand Nederland]]. Ook daar wordt geen radar voor gebruikt maar dus lidar, omdat dat relatief ongevoelig is voor begroeiing. Weliswaar zal het bladerdak een gedeelte van het licht weerkaatsen, maar door de korte golflengte zal een gedeelte van het laserlicht toch de grond bereiken. Door dit verschil te meten kan  worden berekend hoe dicht een gebied bebost is en hoeveel CO<sub>2</sub> vastgelegd is in een woud.

Archeologen zetten lidar in om overwoekerde ruïnes te zoeken. Zo werd in 2010 de [[Mayastad]] [[Caracol (Mayastad)|Caracol]] in kaart gebracht.<ref>[[Technisch Weekblad]]. Lidar onthult enorme Maya stad in Belize, 28 augustus 2010.</ref>
Er werden in Duitsland tientallen Romeinse oefenkampen ontdekt, bijvoorbeeld in het Kottenforst nabij Bonn.<ref>vici.org. [https://vici.org/vici/15018?lang=nl Übungslager Kottenforst].</ref>
In België werden restanten van talrijke Duitse stellingen van het [[Slag om de Ardennen|Ardennenoffensief]] teruggevonden.

{{Appendix}}
[[Categorie:Laser]]
[[Categorie:Licht]]