Модулі лазернага вымярэння адлегласці — гэта высокадакладныя прылады, якія шырока выкарыстоўваюцца ў такіх галінах, як аўтаномнае кіраванне, беспілотныя лятальныя апараты, прамысловая аўтаматызацыя і робататэхніка. Прынцып працы гэтых модуляў звычайна заключаецца ў выпраменьванні лазернага прамяня і вымярэнні адлегласці паміж аб'ектам і датчыкам шляхам атрымання адлюстраванага святла. Сярод розных параметраў прадукцыйнасці модуляў лазернага вымярэння адлегласці разыходжанне прамяня з'яўляецца вырашальным фактарам, які непасрэдна ўплывае на дакладнасць вымярэнняў, дыяпазон вымярэнняў і выбар сцэнарыяў прымянення.
1. Асноўная канцэпцыя разыходжання прамяня
Дывергенцыя прамяня адносіцца да вугла, пад якім памер папярочнага сячэння лазернага прамяня павялічваецца па меры яго аддалення ад лазернага выпраменьвальніка. Прасцей кажучы, чым меншая дывергенцыя прамяня, тым больш сканцэнтраваным застаецца лазерны прамень падчас распаўсюджвання; і наадварот, чым большая дывергенцыя прамяня, тым шырэйшы яго распаўсюджванне. У практычных ужываннях дывергенцыя прамяня звычайна выражаецца ў вуглах (градусах або мілірадыянах).
Дывергенцыя лазернага прамяня вызначае, наколькі ён распаўсюджваецца на зададзеную адлегласць, што, у сваю чаргу, уплывае на памер плямы на аб'екце вымярэння. Калі дывергенцыя занадта вялікая, прамень будзе ахопліваць большую плошчу на вялікіх адлегласцях, што можа знізіць дакладнасць вымярэнняў. З іншага боку, калі дывергенцыя занадта малая, прамень можа стаць занадта сфакусаваным на вялікіх адлегласцях, што ўскладніць правільнае адлюстраванне або нават перашкодзіць прыёму адлюстраванага сігналу. Такім чынам, выбар адпаведнай дывергенцыі прамяня мае вырашальнае значэнне для дакладнасці і дыяпазону прымянення лазернага модуля вымярэння адлегласці.
2. Уплыў разыходжання прамяня на прадукцыйнасць модуля лазернага вымярэння адлегласці
Разыходжанне прамяня непасрэдна ўплывае на дакладнасць вымярэнняў лазернага модуля адлегласці. Большае разыходжанне прамяня прыводзіць да большага памеру плямы, што можа прывесці да рассеянага адлюстраванага святла і недакладных вымярэнняў. На большых адлегласцях большы памер плямы можа аслабіць адлюстраванае святло, уплываючы на якасць сігналу, які прымаецца датчыкам, тым самым павялічваючы памылкі вымярэнняў. Наадварот, меншае разыходжанне прамяня дазваляе лазернаму прамяню сфакусавацца на большых адлегласцях, што прыводзіць да меншага памеру плямы і, такім чынам, да больш высокай дакладнасці вымярэнняў. Для прымянення, якія патрабуюць высокай дакладнасці, такіх як лазернае сканаванне і дакладная лакалізацыя, звычайна пераважнейшым выбарам з'яўляецца меншае разыходжанне прамяня.
Разыходжанне прамяня таксама цесна звязана з дыяпазонам вымярэння. Для лазерных модуляў адлегласці з вялікай разыходжаннем прамяня лазерны прамень будзе хутка распаўсюджвацца на вялікія адлегласці, аслабляючы адлюстраваны сігнал і ў канчатковым выніку абмяжоўваючы эфектыўны дыяпазон вымярэнняў. Акрамя таго, большы памер плямы можа прывесці да таго, што адлюстраванае святло будзе паступаць з некалькіх напрамкаў, што ўскладняе датчыку дакладны прыём сігналу ад мэты, што, у сваю чаргу, уплывае на вынікі вымярэнняў.
З іншага боку, меншая разыходжанне прамяня дапамагае лазернаму прамяню заставацца сканцэнтраваным, забяспечваючы, каб адлюстраванае святло заставалася моцным, і тым самым пашыраючы эфектыўны дыяпазон вымярэнняў. Такім чынам, чым меншая разыходжанне прамяня лазернага модуля вымярэння адлегласці, тым больш звычайна пашыраецца эфектыўны дыяпазон вымярэнняў.
Выбар разыходжання прамяня таксама цесна звязаны са сцэнарыем прымянення лазернага модуля вымярэння адлегласці. Для сцэнарыяў, якія патрабуюць вымярэнняў на вялікія адлегласці і высокай дакладнасці (напрыклад, выяўленне перашкод у аўтаномным кіраванні, LiDAR), звычайна выбіраецца модуль з малой разыходжаннем прамяня, каб забяспечыць дакладныя вымярэнні на вялікіх адлегласцях.
Для вымярэнняў на кароткіх адлегласцях, сканавання або некаторых сістэм прамысловай аўтаматызацыі можа быць пераважней выкарыстоўваць модуль з большай дывергенцыяй прамяня, каб павялічыць плошчу пакрыцця і павысіць эфектыўнасць вымярэнняў.
На разыходжанне прамяня таксама ўплываюць умовы навакольнага асяроддзя. У складаных асяроддзях з моцнымі адбівальнымі характарыстыкамі (напрыклад, на прамысловых вытворчых лініях або пры сканаванні будынкаў) распаўсюджванне лазернага прамяня можа паўплываць на адлюстраванне і прыём святла. У такіх выпадках большае разыходжанне прамяня можа дапамагчы, ахапіўшы большую плошчу, павялічыўшы сілу прыманага сігналу і паменшыўшы перашкоды ад навакольнага асяроддзя. З іншага боку, у чыстых, неахопленых асяроддзях меншае разыходжанне прамяня можа дапамагчы сфакусаваць вымярэнне на мэце, тым самым мінімізуючы памылкі.
3. Выбар і праектаванне разыходжання прамяня
Разыходжанне прамяня лазернага модуля вымярэння адлегласці звычайна вызначаецца канструкцыяй лазернага выпраменьвальніка. Розныя сцэнарыі прымянення і патрабаванні прыводзяць да варыяцый у канструкцыі разыходжання прамяня. Ніжэй прыведзены некалькі распаўсюджаных сцэнарыяў прымянення і звязаныя з імі варыянты разыходжання прамяня:
- Высокадакладныя і далёкасяжныя вымярэнні:
Для задач, якія патрабуюць як высокай дакладнасці, так і вялікіх адлегласцей вымярэння (напрыклад, дакладныя вымярэнні, лідарныя сістэмы і аўтаномнае кіраванне), звычайна выбіраецца меншая разыходжанне прамяня. Гэта гарантуе, што лазерны прамень будзе захоўваць невялікі памер плямы на вялікіх адлегласцях, павышаючы як дакладнасць вымярэнняў, так і далёкасць вымярэння. Напрыклад, пры аўтаномным кіраванні разыходжанне прамяня лідарных сістэм звычайна падтрымліваецца ніжэй за 1° для дакладнага выяўлення аддаленых перашкод.
- Вялікае пакрыццё з меншымі патрабаваннямі да дакладнасці:
У выпадках, калі патрабуецца большая зона пакрыцця, але дакладнасць не такая крытычная (напрыклад, лакалізацыя робата і сканаванне навакольнага асяроддзя), звычайна выбіраецца большая дывергенцыя прамяня. Гэта дазваляе лазернаму прамяню ахопліваць большую плошчу, паляпшаючы магчымасці датчыкаў прылады і робячы яе прыдатнай для хуткага сканавання або выяўлення вялікай плошчы.
- Вымярэнне на кароткія адлегласці ў памяшканні:
Для вымярэнняў у памяшканнях або на кароткіх адлегласцях большая дывергенцыя прамяня можа дапамагчы павялічыць ахоп лазернага прамяня, памяншаючы памылкі вымярэнняў з-за няправільных вуглоў адлюстравання. У такіх выпадках большая дывергенцыя прамяня можа забяспечыць стабільныя вынікі вымярэнняў за кошт павелічэння памеру плямы.
4. Заключэнне
Разыходжанне прамяня з'яўляецца адным з ключавых фактараў, якія ўплываюць на прадукцыйнасць модуляў лазернага вымярэння адлегласці. Яно непасрэдна ўплывае на дакладнасць вымярэнняў, дыяпазон вымярэнняў і выбар сцэнарыяў прымянення. Правільнае праектаванне разыходжання прамяня можа палепшыць агульную прадукцыйнасць модуля лазернага вымярэння адлегласці, забяспечваючы яго стабільнасць і эфектыўнасць у розных сферах прымянення. Па меры развіцця тэхналогіі лазернага вымярэння адлегласці аптымізацыя разыходжання прамяня стане важным фактарам пашырэння дыяпазону прымянення і магчымасцей вымярэння гэтых модуляў.
Люміспот
Адрас: будынак 4, № 99, 3-я дарога Фуронг, раён Сішань, горад Усі, 214000, Кітай
Тэл.: + 86-0510 87381808.
Мабільны: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Час публікацыі: 18 лістапада 2024 г.