Новы прыбытак – модуль далямера з эрбіевым лазерам 1535 нм

01 Уводзіны

 

У апошнія гады, з з'яўленнем беспілотных баявых платформаў, беспілотнікаў і партатыўнага абсталявання для асобных салдат, мініяцюрныя партатыўныя лазерныя далямеры далёкага дзеяння прадэманстравалі шырокія перспектывы прымянення. Тэхналогія лазернага вымярэння далёкага радыусу дзеяння на аснове эрбіевага шкла з даўжынёй хвалі 1535 нм становіцца ўсё больш і больш сталай. Яна мае перавагі бяспекі для вачэй, высокай здольнасці пранікаць праз дым і вялікай далёкасці дзеяння, і з'яўляецца ключавым напрамкам развіцця тэхналогіі лазернага вымярэння далёкага радыусу дзеяння.

 

02 Уводзіны ў прадукт

 

Лазерны далямер LSP-LRS-0310 F-04 распрацаваны на аснове шклянога эрбіённага лазера з даўжынёй хвалі 1535 нм, незалежна распрацаванага кампаніяй Lumispot. Ён выкарыстоўвае інавацыйны метад вымярэння адлегласці з аднаімпульсным выпраменьваннем часу пралёту (TOF), і яго характарыстыкі вымярэння адлегласці выдатныя для розных тыпаў цэляў - адлегласць вымярэння адлегласці для будынкаў можа лёгка дасягаць 5 кіламетраў, і нават для хутка рухаючыхся аўтамабіляў ён можа дасягнуць стабільнай адлегласці 3,5 кіламетра. У такіх сцэнарыях прымянення, як маніторынг персаналу, адлегласць вымярэння адлегласці для людзей складае больш за 2 кіламетры, што забяспечвае дакладнасць і рэжым рэальнага часу перадачы дадзеных. Лазерны далямер LSP-LRS-0310F-04 падтрымлівае сувязь з галоўным кампутарам праз паслядоўны порт RS422 (таксама прадастаўляецца паслуга налады паслядоўнага порта TTL), што робіць перадачу дадзеных больш зручнай і эфектыўнай.

 

 

Малюнак 1. Схема лазернага далямера LSP-LRS-0310 F-04 і параўнанне памераў манет вартасцю ў адзін юань

 

03 Асаблівасці прадукту

 

* Інтэграваная канструкцыя пашырэння прамяня: эфектыўная інтэграцыя і палепшаная адаптацыя да навакольнага асяроддзя

Інтэграваная канструкцыя пашырэння прамяня забяспечвае дакладную каардынацыю і эфектыўную ўзаемадзеянне паміж кампанентамі. Крыніца накачкі LD забяспечвае стабільную і эфектыўную падачу энергіі для лазернага асяроддзя, каліматар хуткай восі і факусуючае люстэрка дакладна кантралююць форму прамяня, модуль узмацнення дадаткова ўзмацняе лазерную энергію, а пашыральнік прамяня эфектыўна пашырае дыяметр прамяня, памяншае вугал разыходжання прамяня і паляпшае накіраванасць і адлегласць перадачы прамяня. Аптычны модуль дыскрэтызацыі кантралюе прадукцыйнасць лазера ў рэжыме рэальнага часу, каб забяспечыць стабільны і надзейны выхад. У той жа час герметычная канструкцыя з'яўляецца экалагічна чыстай, падаўжае тэрмін службы лазера і зніжае выдаткі на абслугоўванне.

 

Малюнак 2. Рэальнае выява эрбіевага шклянога лазера

 

* Рэжым вымярэння адлегласці з пераключэннем сегментаў: дакладнае вымярэнне для павышэння дакладнасці вымярэння адлегласці

Метад сегментаванага пераключэння дыяпазону заснаваны на дакладных вымярэннях. Дзякуючы аптымізацыі канструкцыі аптычнага шляху і перадавых алгарытмаў апрацоўкі сігналаў у спалучэнні з высокай выходнай энергіяй і характарыстыкамі доўгага імпульсу лазера, ён можа паспяхова пранікаць праз атмасферныя перашкоды і забяспечваць стабільнасць і дакладнасць вынікаў вымярэнняў. Гэтая тэхналогія выкарыстоўвае стратэгію дыяпазону з высокай частатой паўтарэння для бесперапыннага выпраменьвання некалькіх лазерных імпульсаў, назапашвання і апрацоўкі рэха-сігналаў, эфектыўна падаўляе шум і перашкоды, значна паляпшае суадносіны сігнал/шум і дасягае дакладнага вымярэння адлегласці да мэты. Нават у складаных умовах або пры нязначных зменах, метады сегментаванага пераключэння дыяпазону могуць забяспечыць дакладнасць і стабільнасць вынікаў вымярэнняў, стаўшы важным тэхнічным сродкам для павышэння дакладнасці дыяпазону.

 

*Схема з падвойным парогам кампенсуе дакладнасць вымярэння дыяпазону: падвойная каліброўка, дакладнасць па-за межамі абмежавання

Аснова схемы з падвойным парогам заключаецца ў механізме падвойнай каліброўкі. Спачатку сістэма ўстанаўлівае два розныя парогі сігналу для захопу двух крытычных момантаў часу мэтавага рэха-сігналу. Гэтыя два моманты часу крыху адрозніваюцца з-за розных парогаў, але менавіта гэта адрозненне становіцца ключом да кампенсацыі памылак. Дзякуючы высокадакладнаму вымярэнню і разліку часу сістэма можа дакладна разлічыць розніцу ў часе паміж гэтымі двума момантамі часу і адпаведна дакладна адкалібраваць зыходныя вынікі вымярэння адлегласці, тым самым значна паляпшаючы дакладнасць вымярэння адлегласці.

 

 

Малюнак 3. Схематычная дыяграма дакладнасці кампенсацыі дыяпазону алгарытму з падвойным парогам

 

* Канструкцыя з нізкім энергаспажываннем: высокая эфектыўнасць, энергазберажэнне, аптымізаваная прадукцыйнасць

Дзякуючы глыбокай аптымізацыі модуляў схем, такіх як асноўная плата кіравання і плата драйвера, мы ўкаранілі перадавыя мікрасхемы з нізкім энергаспажываннем і эфектыўныя стратэгіі кіравання харчаваннем, каб гарантаваць, што ў рэжыме чакання спажыванне энергіі сістэмай строга кантралюецца ніжэй за 0,24 Вт, што з'яўляецца значным зніжэннем у параўнанні з традыцыйнымі канструкцыямі. Пры частаце дыяпазону 1 Гц агульнае спажыванне энергіі таксама ўтрымліваецца ў межах 0,76 Вт, што дэманструе выдатную энергаэфектыўнасць. У пікавым рэжыме працы, нягледзячы на ​​павелічэнне спажывання энергіі, яно ўсё яшчэ эфектыўна кантралюецца ў межах 3 Вт, забяспечваючы стабільную працу абсталявання пры высокіх патрабаваннях да прадукцыйнасці з улікам мэтаў энергазберажэння.

 

* Выдатная працаздольнасць: выдатнае цеплааддаванне, што забяспечвае стабільную і эфектыўную працу

Каб справіцца з высокімі тэмпературамі, лазерны далямер LSP-LRS-0310F-04 абсталяваны перадавой сістэмай цеплааддачы. Дзякуючы аптымізацыі ўнутранага шляху цеплааддачы, павелічэнню плошчы цеплааддачы і выкарыстанню высокаэфектыўных цеплаадводных матэрыялаў, выраб можа хутка рассейваць унутранае цяпло, якое выпрацоўваецца, забяспечваючы падтрыманне асноўнымі кампанентамі адпаведнай працоўнай тэмпературы пры працяглай працы з высокімі нагрузкамі. Гэтая выдатная здольнасць цеплааддачы не толькі падаўжае тэрмін службы вырабу, але і забяспечвае стабільнасць і стабільнасць вымярэння адлегласці.

 

* Партатыўнасць і трываласць: мініяцюрны дызайн, гарантаваная выдатная прадукцыйнасць

Лазерны далямер LSP-LRS-0310F-04 характарызуецца сваімі неверагодна малымі памерамі (усяго 33 грамы) і лёгкай вагой, а таксама выдатнай якасцю стабільнай працы, высокай ударатрываласцю і бяспекай для вачэй першага ўзроўню, што дэманструе ідэальны баланс паміж партатыўнасцю і даўгавечнасцю. Дызайн гэтага прадукта цалкам адлюстроўвае глыбокае разуменне патрэб карыстальнікаў і высокую ступень інтэграцыі тэхналагічных інавацый, што робіць яго цэнтрам увагі на рынку.

 

04 Сцэнар прымянення

 

Ён выкарыстоўваецца ў многіх спецыяльных галінах, такіх як прыцэльванне і вымярэнне адлегласці, фотаэлектрычнае пазіцыянаванне, беспілотныя лятальныя апараты, беспілотныя транспартныя сродкі, робататэхніка, інтэлектуальныя транспартныя сістэмы, інтэлектуальная вытворчасць, інтэлектуальная лагістыка, бяспечная вытворчасць і інтэлектуальная бяспека.

 

05 Асноўныя тэхнічныя паказчыкі

 

Асноўныя параметры наступныя:

Пункт

Значэнне

Даўжыня хвалі

1535±5 нм

Кут разыходжання лазера

≤0,6 мрад

Прыёмная дыяфрагма

Φ16 мм

Максімальная далёкасць

≥3,5 км (мэтавая адлегласць транспартнага сродку)

≥ 2,0 км (чалавечая мэта)

≥5 км (мэта будаўніцтва)

Мінімальны дыяпазон вымярэння

≤15 м

Дакладнасць вымярэння адлегласці

≤ ±1 м

Частата вымярэнняў

1~10 Гц

Раздзяляльная здольнасць па адлегласці

≤ 30 м

Кутняе разрозненне

1,3 мрад

Дакладнасць

≥98%

Частата ілжывых трывог

≤ 1%

Выяўленне некалькіх мэт

Па змаўчанні выкарыстоўваецца першая мэта, а максімальная падтрымоўваная мэта — 3.

Інтэрфейс дадзеных

Паслядоўны порт RS422 (наладжвальны TTL)

Напружанне харчавання

Пастаянны ток 5 ~ 28 В

Сярэдняе спажыванне энергіі

≤ 0,76 Вт (пры працы з частатой 1 Гц)

Пікавае спажыванне энергіі

≤3 Вт

Спажыванне энергіі ў рэжыме чакання

≤0,24 Вт (спажыванне энергіі, калі адлегласць не вымяраецца)

Спажыванне энергіі ў рэжыме сну

≤ 2 мВт (пры нізкім узроўні магутнасці на вывадзе POWER_EN)

Логіка дыяпазону

З функцыяй вымярэння першай і апошняй адлегласці

Памеры

≤48 мм × 21 мм × 31 мм

вага

33 г±1 г

Працоўная тэмпература

-40℃~+ 70 ℃

Тэмпература захоўвання

-55 ℃~ + 75 ℃

Шок

>75 г пры 6 мс

вібрацыя

Агульныя выпрабаванні на вібрацыю ніжняй часткі цэласнасці (GJB150.16A-2009 Малюнак C.17)

 

Памеры знешняга выгляду вырабу:

 

Малюнак 4 Памеры лазернага далямера LSP-LRS-0310 F-04

 

06 Рэкамендацыі

 

* Лазернае выпраменьванне, якое выпраменьвае гэты дыяметр, мае даўжыню хвалі 1535 нм, што бяспечна для вачэй чалавека. Нягледзячы на ​​тое, што гэта бяспечная даўжыня хвалі для вачэй чалавека, не рэкамендуецца глядзець непасрэдна на лазер;

* Пры рэгуляванні паралельнасці трох аптычных восяў абавязкова блакуйце прыёмную лінзу, інакш дэтэктар будзе незваротна пашкоджаны з-за празмернага рэха;

* Гэты модуль датчыка не з'яўляецца герметычным. Пераканайцеся, што адносная вільготнасць навакольнага асяроддзя менш за 80%, і падтрымлівайце чысціню навакольнага асяроддзя, каб пазбегнуць пашкоджання лазера.

* Дыяпазон дзеяння модуля далямераў залежыць ад бачнасці ў атмасферы і характару мэты. Дыяпазон дзеяння памяншаецца ва ўмовах туману, дажджу і пясчанай буры. Такія мэты, як зялёнае лісце, белыя сцены і адкрыты вапняк, маюць добрую адбівальную здольнасць і могуць павялічыць дыстанцыю. Акрамя таго, калі вугал нахілу мэты да лазернага прамяня павялічваецца, дыстанцыя памяншаецца;

* Катэгарычна забаронена страляць лазерам па моцна адбівальных цэлях, такіх як шкло і белыя сцены, на адлегласці да 5 метраў, каб пазбегнуць занадта моцнага рэха і пашкоджання дэтэктара APD;

* Катэгарычна забаронена падключаць або адключаць кабель, калі электраэнергія ўключана;

* Пераканайцеся, што палярнасць харчавання падключана правільна, інакш гэта прывядзе да незваротнага пашкоджання прылады.


Час публікацыі: 9 верасня 2024 г.