У гэтым артыкуле падрабязна разглядаецца тэхналогія лазернай даляцыі, прасочваецца яе гістарычная эвалюцыя, высвятляюцца яе асноўныя прынцыпы і асвятляюцца яе разнастайныя прымянення. Гэты твор, прызначаны для інжынераў-лазераў, груп даследаванняў і распрацовак і акадэмічных колаў оптыкі, прапануе спалучэнне гістарычнага кантэксту і сучаснага разумення.
Генезіс і эвалюцыя лазернай даляцыі
Першыя лазерныя далямеры, якія з'явіліся ў пачатку 1960-х гадоў, былі ў асноўным распрацаваны для ваенных мэтаў [1]. На працягу многіх гадоў тэхналогія развівалася і пашырала свой след у розных сектарах, уключаючы будаўніцтва, тапаграфію, аэракасмічную [2], і далей.
Лазерныя тэхналогіігэта бескантактавы прамысловы метад вымярэння, які дае некалькі пераваг у параўнанні з традыцыйнымі кантактнымі метадамі вымярэння:
- Выключае неабходнасць фізічнага кантакту з вымяральнай паверхняй, прадухіляючы дэфармацыі, якія могуць прывесці да памылак вымярэння.
- Мінімізуе знос вымяральнай паверхні, паколькі не прадугледжвае фізічнага кантакту падчас вымярэння.
- Падыходзіць для выкарыстання ў асаблівых умовах, дзе звычайныя інструменты вымярэння непрактычныя.
Прынцыпы лазернай дальнасці:
- Лазерная вызначэнне дальнасці выкарыстоўвае тры асноўныя метады: вызначэнне адлегласці лазернага імпульсу, вызначэнне адлегласці лазернай фазы і вызначэнне адлегласці лазернай трыангуляцыі.
- Кожны метад звязаны з пэўнымі звычайна выкарыстоўванымі дыяпазонамі вымярэнняў і ўзроўнямі дакладнасці.
01
Далёкасць лазернага імпульсу:
У асноўным выкарыстоўваецца для вымярэнняў на вялікіх адлегласцях, якія звычайна перавышаюць адлегласці на ўзроўні кіламетраў, з меншай дакладнасцю, як правіла, на метровым узроўні.
02
Фаза лазера:
Ідэальна падыходзіць для вымярэнняў на сярэдніх і вялікіх адлегласцях, звычайна выкарыстоўваецца ў дыяпазоне ад 50 да 150 метраў.
03
Лазерная трыянгуляцыя:
У асноўным выкарыстоўваецца для вымярэнняў на кароткіх адлегласцях, як правіла, у межах 2 метраў, забяспечваючы высокую дакладнасць на ўзроўні мікрон, хоць і мае абмежаваныя адлегласці вымярэння.
Прыкладанні і перавагі
Лазерная дальнометрия знайшла сваю нішу ў розных галінах:
Будаўніцтва: Вымярэнні тэрыторыі, тапаграфічнае картаграфаванне і структурны аналіз.
Аўтамабільны: Паляпшэнне перадавых сістэм дапамогі вадзіцелю (ADAS).
Аэракасмічная: Карта мясцовасці і выяўленне перашкод.
Здабыча карысных выкапняў: Ацэнка глыбіні тунэляў і пошук карысных выкапняў.
Лясная гаспадарка: Разлік вышыні дрэў і аналіз шчыльнасці лясоў.
Вытворчасць: Дакладнасць выраўноўвання машын і абсталявання.
Тэхналогія прапануе некалькі пераваг у параўнанні з традыцыйнымі метадамі, уключаючы бескантактавыя вымярэнні, паменшаны знос і неперасягненую ўніверсальнасць.
Рашэнні Lumispot Tech у галіне лазернага дальнамеру
Шкляны лазер з легіраваным эрбіем (Er Glass Laser)
НашЭрбіевы шкляны лазер, вядомы як 1535 нмБяспечны для вачэйEr Glass Laser, выдатны ў бяспечных для вачэй далямерах. Ён забяспечвае надзейную і рэнтабельную працу, выпраменьваючы святло, якое паглынаецца рагавіцай і крышталічнымі структурамі вока, забяспечваючы бяспеку сятчаткі. Гэты лазер DPSS мае важнае значэнне ў лазернай дальнамерызацыі і LIDAR, асабліва ў адкрытых умовах, дзе патрабуецца прапусканне святла на вялікія адлегласці. У адрозненне ад мінулых прадуктаў, гэта выключае пашкоджанне вачэй і небяспеку асляплення. У нашым лазеры выкарыстоўваецца фасфатнае шкло Er:Yb, легіраванае сумесна, і паўправадніккрыніца лазернай накачкідля атрымання даўжыні хвалі 1,5 мкм, што робіць яго ідэальным для вызначэння дальнасці і сувязі.
Лазерная дальнометрия, у прыватнасціРанжыраванне па часе палёту (TOF)., гэта метад, які выкарыстоўваецца для вызначэння адлегласці паміж крыніцай лазера і мэтай. Гэты прынцып шырока выкарыстоўваецца ў розных прылажэннях, ад простых вымярэнняў адлегласці да складаных трохмерных карт. Давайце створым дыяграму, каб праілюстраваць прынцып лазернай даляцыі TOF.
Асноўныя этапы лазернай дальнасці TOF:
Выпраменьванне лазернага імпульсу: Лазерная прылада выпраменьвае кароткі імпульс святла.
Падарожжа да мэты: лазерны імпульс рухаецца па паветры да мэты.
Адлюстраванне ад мэты: Імпульс дасягае мэты і адлюстроўваецца назад.
Вярнуцца да крыніцы:Адлюстраваны імпульс вяртаецца да лазернага прылады.
Выяўленне:Лазернае прылада вызначае вяртанне лазернага імпульсу.
Вымярэнне часу:Вымяраецца час праходжання імпульсу туды і назад.
Разлік адлегласці:Адлегласць да мэты разлічваецца на аснове хуткасці святла і вымеранага часу.
У гэтым годзе Lumispot Tech выпусціла прадукт, ідэальна прыдатны для прымянення ў галіне выяўлення TOF LIDAR,Крыніца святла LiDAR 8-у-1. Націсніце, каб даведацца больш, калі вы зацікаўлены
Модуль лазернага далямера
Гэтая серыя прадуктаў у першую чаргу засяроджана на бяспечным для вачэй чалавека лазерным модулі даляцыі, распрацаваным на асновеЛазеры на эрбіевым шкле з даўжынёй 1535 нміМодуль далямера 1570 нм на 20 км, якія адносяцца да стандартных прадуктаў класа 1 для бяспекі вачэй. У гэтай серыі вы знойдзеце кампаненты лазернага далямера ад 2,5 км да 20 км з кампактнымі памерамі, лёгкай канструкцыяй, выключнымі ўласцівасцямі абароны ад перашкод і эфектыўнымі магчымасцямі масавай вытворчасці. Яны вельмі ўніверсальныя і знаходзяць прымяненне ў лазернай дальнамерацыі, тэхналогіі LIDAR і сістэмах сувязі.
Убудаваны лазерны далямер
Ваенныя ручныя далямерысерыі, распрацаваныя LumiSpot Tech, з'яўляюцца эфектыўнымі, зручнымі і бяспечнымі, яны выкарыстоўваюць бяспечныя для вачэй даўжыні хваль для бясшкоднай працы. Гэтыя прылады прапануюць адлюстраванне даных у рэжыме рэальнага часу, маніторынг харчавання і перадачу даных, аб'ядноўваючы асноўныя функцыі ў адным інструменце. Іх эрганамічны дызайн падтрымлівае выкарыстанне як адной, так і двума рукамі, забяспечваючы камфорт падчас выкарыстання. Гэтыя далямеры спалучаюць у сабе практычнасць і перадавыя тэхналогіі, забяспечваючы простае і надзейнае рашэнне для вымярэння.
Чаму выбіраюць нас?
Наша імкненне да дасканаласці праяўляецца ў кожным прапанаваным намі прадукце. Мы разумеем тонкасці галіны і адаптавалі нашу прадукцыю да самых высокіх стандартаў якасці і прадукцыйнасці. Наш акцэнт на задаволенасці кліентаў у спалучэнні з нашым тэхнічным вопытам робіць нас пераважным выбарам для прафесіяналаў, якія шукаюць надзейныя рашэнні для лазернай даляцыі.
Даведка
- Сміт, А. (1985). Гісторыя лазерных далямераў. Часопіс аптычнай тэхнікі.
- Джонсан, Б. (1992). Прымяненне лазернай далёкасці. Оптыка сёння.
- Лі, С. (2001). Прынцыпы вызначэння дальнасці лазернага імпульсу. Даследаванні фатонікі.
- Кумар, Р. (2003). Разуменне лазернага дыяпазону фазы. Часопіс прымянення лазераў.
- Марцінес, Л. (1998). Лазерная трыангуляцыя: асновы і прымяненне. Агляды аптычнай тэхнікі.
- Lumispot Tech. (2022). Каталог прадукцыі. Тэхнічныя публікацыі Lumispot.
- Чжао, Ю. (2020). Будучыня лазернай далёкасці: інтэграцыя штучнага інтэлекту. Часопіс сучаснай оптыкі.
Патрэбна бясплатная кансультацыя?
Улічвайце прымяненне, патрабаванні да дыяпазону, дакладнасць, даўгавечнасць і любыя дадатковыя функцыі, такія як гідраізаляцыя або магчымасці інтэграцыі. Таксама важна параўнаць водгукі і цэны на розныя мадэлі.
[Чытаць далей:Канкрэтны метад выбару патрэбнага модуля лазернага далямера]
Патрабуецца мінімальнае абслугоўванне, напрыклад, падтрыманне аб'ектыва ў чысціні і абарона прылады ад удараў і экстрэмальных умоў. Таксама неабходная рэгулярная замена батарэі або зарадка.
Так, многія модулі далямера прызначаны для інтэграцыі ў іншыя прылады, такія як беспілотныя лятальныя апараты, вінтоўкі, ваенныя далямерныя біноклі і г.д., што пашырае іх функцыянальнасць дзякуючы магчымасцям дакладнага вымярэння адлегласці.
Так, Lumispot Tech з'яўляецца вытворцам модуля лазернага далямера, параметры можна наладзіць пры неабходнасці, або вы можаце выбраць стандартныя параметры нашага прадукту модуля далямера. Для атрымання дадатковай інфармацыі або пытанняў, калі ласка, не саромейцеся звяртацца да нашай аддзела продажаў з вашымі патрэбамі.
Большасць нашых лазерных модуляў серыі далямераў маюць кампактны памер і лёгкую вагу, асабліва серыі L905 і L1535, з дыяпазонам ад 1 км да 12 км. Для самых маленькіх мы рэкамендуемLSP-LRS-0310Fякі важыць усяго 33 г з далёкасцю 3 км.
У цяперашні час лазеры сталі ключавымі інструментамі ў розных сектарах, асабліва ў бяспецы і назіранні. Іх дакладнасць, кіравальнасць і ўніверсальнасць робяць іх незаменнымі ў абароне нашых суполак і інфраструктуры.
У гэтым артыкуле мы паглыбімся ў разнастайныя прымянення лазернай тэхналогіі ў сферах бяспекі, аховы, маніторынгу і прадухілення пажараў. Гэтая дыскусія накіравана на тое, каб даць поўнае разуменне ролі лазераў у сучасных сістэмах бяспекі, прапанаваць разуменне як іх цяперашняга выкарыстання, так і магчымых будучых распрацовак.
⏩Каб атрымаць рашэнні для інспекцыі чыгункі і фотаэлектрычнай сеткі, націсніце тут.
Прымяненне лазера ў справах бяспекі і абароны
Сістэмы выяўлення ўварванняў
Гэтыя бескантактавыя лазерныя сканеры скануюць навакольнае асяроддзе ў двух вымярэннях, выяўляючы рух шляхам вымярэння часу, які патрабуецца для адлюстравання імпульснага лазернага прамяня да крыніцы. Гэтая тэхналогія стварае контурную карту мясцовасці, дазваляючы сістэме распазнаваць новыя аб'екты ў поле зроку па зменах у запраграмаванай абстаноўцы. Гэта дазваляе ацэньваць памер, форму і кірунак рухомых мэтаў, выдаючы пры неабходнасці сігнал трывогі. (Хосмер, 2004).
⏩ Звязаны блог:Новая лазерная сістэма выяўлення ўварванняў: разумны крок наперад у галіне бяспекі
Сістэмы відэаназірання
У відэаназіранні лазерная тэхналогія дапамагае ў маніторынгу начнога бачання. Напрыклад, лазерная візуалізацыя ў блізкім інфрачырвоным дыяпазоне можа эфектыўна душыць зваротнае рассейванне святла, значна павялічваючы адлегласць назірання фотаэлектрычных сістэм візуалізацыі ў неспрыяльных умовах надвор'я, як днём, так і ноччу. Знешнія функцыянальныя кнопкі сістэмы кантралююць адлегласць стробавання, шырыню страбаскопа і выразнае малюнак, паляпшаючы далёкасць назірання. (Ванг, 2016).
Маніторынг трафіку
Лазерныя пісталеты маюць вырашальнае значэнне ў маніторынгу дарожнага руху, выкарыстоўваючы лазерную тэхналогію для вымярэння хуткасці транспартных сродкаў. Гэтыя прылады аддаюць перавагу праваахоўным органам за іх дакладнасць і здольнасць нацэльваць асобныя транспартныя сродкі ў шчыльным руху.
Маніторынг грамадскай прасторы
Лазерная тэхналогія таксама дапамагае кантраляваць натоўп і маніторынг у грамадскіх месцах. Лазерныя сканеры і звязаныя з імі тэхналогіі эфектыўна кантралююць рухі натоўпу, павышаючы бяспеку насельніцтва.
Прыкладання для выяўлення пажараў
У сістэмах папярэджання аб пажары лазерныя датчыкі гуляюць ключавую ролю ў раннім выяўленні пажару, хутка выяўляючы прыкметы пажару, такія як дым або перапады тэмпературы, каб своечасова выклікаць сігнал трывогі. Больш за тое, лазерная тэхналогія мае неацэннае значэнне для маніторынгу і збору даных на месцах пажару, даючы важную інфармацыю для барацьбы з агнём.
Спецыяльнае прымяненне: БПЛА і лазерныя тэхналогіі
Выкарыстанне беспілотных лятальных апаратаў (БПЛА) у сферы бяспекі расце, прычым лазерная тэхналогія істотна пашырае іх магчымасці кантролю і бяспекі. Гэтыя сістэмы, заснаваныя на лавінных фотадыёдных (APD) факальных плоскасных кратах (FPA) новага пакалення і ў спалучэнні з высокапрадукцыйнай апрацоўкай малюнкаў, прыкметна палепшылі прадукцыйнасць назірання.
Зялёныя лазеры і модуль далямерау зах
Сярод розных тыпаў лазераў,лазеры зялёнага святла, якія звычайна працуюць у дыяпазоне ад 520 да 540 нанаметраў, адрозніваюцца высокай бачнасцю і дакладнасцю. Гэтыя лазеры асабліва карысныя ў прыкладаннях, якія патрабуюць дакладнай маркіроўкі або візуалізацыі. Акрамя таго, модулі лазернай даляцыі, якія выкарыстоўваюць лінейнае распаўсюджванне і высокую дакладнасць лазераў, вымяраюць адлегласці, разлічваючы час, неабходны лазернаму прамяню для праходжання ад выпраменьвальніка да адбівальніка і назад. Гэтая тэхналогія мае вырашальнае значэнне ў сістэмах вымярэння і пазіцыянавання.
Эвалюцыя лазерных тэхналогій у бяспецы
З моманту свайго вынаходства ў сярэдзіне 20-га стагоддзя лазерная тэхналогія зведала значнае развіццё. Першапачаткова лазеры былі навуковым эксперыментальным інструментам, але сталі неад'емнай часткай у розных галінах, уключаючы прамысловасць, медыцыну, сувязь і бяспеку. У галіне бяспекі прымяненне лазераў ператварылася ад простых сістэм кантролю і сігналізацыі да складаных шматфункцыянальных сістэм. Сюды ўваходзяць сістэмы выяўлення ўварванняў, відэаназірання, маніторынгу дарожнага руху і пажарнай сігналізацыі.
Будучыя інавацыі ў лазернай тэхналогіі
Будучыня лазерных тэхналогій у бяспецы можа стаць прарыўнымі інавацыямі, асабліва з інтэграцыяй штучнага інтэлекту (AI). Алгарытмы штучнага інтэлекту, якія аналізуюць даныя лазернага сканіравання, могуць больш дакладна вызначаць і прагназаваць пагрозы бяспецы, павялічваючы эфектыўнасць і час водгуку сістэм бяспекі. Больш за тое, па меры развіцця тэхналогіі Інтэрнэту рэчаў (IoT) спалучэнне лазернай тэхналогіі з падключанымі да сеткі прыладамі, хутчэй за ўсё, прывядзе да больш разумных і аўтаматызаваных сістэм бяспекі, здольных кантраляваць і рэагаваць у рэжыме рэальнага часу.
Чакаецца, што гэтыя інавацыі не толькі палепшаць прадукцыйнасць сістэм бяспекі, але і зменяць наш падыход да бяспекі і назірання, зрабіўшы яго больш разумным, эфектыўным і адаптаваным. Па меры развіцця тэхналогій прымяненне лазераў у сферы бяспекі будзе пашырацца, ствараючы больш бяспечныя і надзейныя ўмовы.
Спасылкі
- Хосмер, П. (2004). Выкарыстанне тэхналогіі лазернага сканавання для аховы перыметра. Працы 37-й штогадовай 2003 г. Міжнароднай Карнаханскай канферэнцыі па тэхналогіях бяспекі. DOI
- Ван С., Цю С., Джын В. і Ву С. (2016). Дызайн мініяцюрнай сістэмы апрацоўкі відэа ў рэжыме рэальнага часу з лазерам блізкага інфрачырвонага дыяпазону. ICMMITA-16. DOI
- Хеспел, Л., Рыўер, Н., Фрасэс, М., Дзюпуі, П., Кояк, А., Барыё, П., Фок, С., Плаер, А., Таўві,
- M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP, & Gorce, D. (2017). 2D і 3D флэш-лазерная візуалізацыя для далёкага назірання ў ахове марскіх межаў: выяўленне і ідэнтыфікацыя для прымянення супрацьстаяння БАС. Працы SPIE - Міжнароднага таварыства аптычнай інжынерыі. DOI