Kartering och miljöövervakning av botten på sjöar och hav. Det är två användningsområden för Jönköpingsbaserade Airborne Hydrographys flygburna och laserbaserade sensorsystem.
– Det som är unikt är att vi använder en grön laser som ser ned i vattnet. Det är bara ett par, tre företag som kan göra det, säger företagets teknikchef Andreas Axelsson.
Vatten är som bekant ett ämne med många unika egenskaper, bland
annat ligger transmissionsfönstret för ljus runt 500 nm, vilket motsvarar grönt ljus. Andra våglängder dämpas mer. Men hur långt ner i vattnet som laserljuset når beror framförallt på hur mycket partiklar det är i vattnet.
– Vårt rekord är 50 meter men då måste det vara väldigt klart vatten som i Medelhavet.
På svenska Västkusten når lasern ner till mellan 25 och 30 meter, medan den i det betydligt grumligare Östersjön stannar på 15 till 20 meter. Dessutom är det skillnad på siktdjupet i innerskärgården och ute på öppet hav.
– Rent generellt kan man säga att vi når ner tre gånger siktdjupet, säger Andreas Axelsson.
Över land flyger man på 1 000 till 1 500 meters höjd under mätningarna medan man över vatten håller sig på 500 meters höjd. Orsaken är att man vill kunna skicka in så hög energi som möjligt i vattnet utan att för den sakens skull förorsaka ögonskador om någon skulle råka titta upp och träffas av lasern. Inte ens om man tittar i kikare är det farligt.
Beroende på höjd och intensitet får laserpulsen en diameter på mellan en och tre meter när den träffar ytan. Lasern sveps i en cirkelrörelse under planet för att hela tiden ha samma infallsvinkel mot målet, något som underlättar analysen. Dessutom medför cirkelrörelsen att uppstickande föremål inte ger några skuggor eftersom man sett från flygplanet mäter både framför och bakom föremålet.
• Grundat år 2002 av tre privatpersoner. • Uppköpt av Leica Geosystems, som i sin tur ägs av svenska Hexagon, i oktober 2013. • Den grundläggande tekniken utvecklad av FOI under 80- och 90-talet. • Antal anställda: 15 personer. • Omsättning 2014: ca 50 miljoner kronor. |
Mätningen görs med flygburen Lidarteknik, Light Detection And Ranging. En kort laserpuls skickas ut och sedan beräknar systemet hur lång tid det tar tills reflexen kommer tillbaka.Tekniken kallas även time-of-flight.
I princip skulle man kunna modulera in en signal i laserljuset och blanda den mottagna signalen med den påmodulerade, men eftersom det blir extremt många reflexer är det svårt att utvinna någon vettig information med metoden. Istället är det amplituden i den mottagna signalen som analyseras för att beräkna avståndet till reflexen.
– Särskilt när det är extremt grunt kan det vara svårt att särskilja reflexen från vattenytan och från botten. Vi har lite tekniker för att titta på hur pulsformen ser ut som kan skilja på yta och botten.
Mätnoggrannheten i lasersystemet är någon centimeter och resultatet presenteras i vad som kan liknas vid en tredimensionell karta. Genom att kombinera Lidarsystemet med andra system, som exempelvis fotogrammetri och att ta bilder i flera färgband går det att extrahera mer information än höjden, exempelvis vad det är för typ av växter i ett skogsområde eller på en havsbotten.
All hårdvara i systemen baseras på standardkomponenter eller kommer från andra bolag inom Hexagonkoncernen.
– Man kan se oss som ett systemhus som köper in standardkomponenter och integrerar dessa, säger Andreas Axelsson.
Viss utveckling sker dock internt, det gäller framförallt teknik för att knyta ihop de olika delarna, liksom mottagarelektronik och så klart algoritmerna.
För varje generation blir system bättre och mindre.
– Man kan säga att även vi följer Moores lag.
Men så ofta som var 18:e månad kommer det inte en ny generation. Det handlar snarare om vart femte år. Den kanske mest påtagliga skillnaden för varje ny generation är att systemen blir mindre. Det gäller särskilt för lasern inklusive den tillhörande kraftelektroniken och kylningen. Dessutom ökar uteffekten för varje generation vilket ger gör att man ser längre ned i vattn et.
Med tanke på höstens händelser är det kanske dags att damma av tekniken för ubåtsjakt igen.