Ta članek ponuja celovito raziskavo tehnologije laserskega merjenja razdalje, sledi njenemu zgodovinskemu razvoju, pojasnjuje njena temeljna načela in poudarja njene raznolike aplikacije. Namenjen je laserskim inženirjem, raziskovalno-razvojnim ekipam ter optičnim akademikom ter ponuja mešanico zgodovinskega konteksta in sodobnega razumevanja.
Geneza in razvoj laserskega merjenja razdalje
Prvi laserski daljinomeri, ki so nastali v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, so bili razviti predvsem za vojaške namene [1]. Skozi leta se je tehnologija razvijala in širila svoj vpliv v različnih sektorjih, vključno z gradbeništvom, topografijo, vesoljsko industrijo [2] in naprej.
Laserska tehnologijaje brezkontaktna industrijska merilna tehnika, ki ponuja več prednosti v primerjavi s tradicionalnimi kontaktnimi metodami merjenja razdalje:
- Odpravlja potrebo po fizičnem stiku z merilno površino, kar preprečuje deformacije, ki lahko povzročijo napake pri meritvah.
- Zmanjša obrabo merilne površine, saj med merjenjem ni fizičnega stika.
- Primerno za uporabo v posebnih okoljih, kjer običajna merilna orodja niso uporabna.
Načela laserskega merjenja razdalje:
- Lasersko merjenje razdalje uporablja tri glavne metode: lasersko impulzno merjenje razdalje, lasersko fazno merjenje razdalje in lasersko triangulacijsko merjenje razdalje.
- Vsaka metoda je povezana s specifičnimi pogosto uporabljenimi merilnimi območji in stopnjami natančnosti.
01
Merjenje laserskega impulza:
Predvsem se uporablja za meritve na dolge razdalje, običajno večje od kilometrov, z manjšo natančnostjo, običajno na metrski ravni.
02
Lasersko fazno merjenje razdalje:
Idealno za meritve na srednje in dolge razdalje, običajno se uporablja v območju od 50 do 150 metrov.
03
Laserska triangulacija:
Uporablja se predvsem za meritve na kratkih razdaljah, običajno znotraj 2 metrov, in ponuja visoko natančnost na mikronski ravni, čeprav ima omejene merilne razdalje.
Uporaba in prednosti
Lasersko določanje razdalje je našlo svojo nišo v različnih panogah:
GradbeništvoMeritve lokacije, topografsko kartiranje in strukturna analiza.
AvtomobilizemIzboljšanje naprednih sistemov za pomoč vozniku (ADAS).
Vesoljska in vesoljska industrijaKartiranje terena in zaznavanje ovir.
RudarstvoOcena globine predora in raziskovanje mineralov.
GozdarstvoIzračun višine dreves in analiza gostote gozda.
ProizvodnjaNatančnost pri poravnavi strojev in opreme.
Tehnologija ponuja več prednosti pred tradicionalnimi metodami, vključno z brezkontaktnimi meritvami, manjšo obrabo in neprimerljivo vsestranskostjo.
Rešitve podjetja Lumispot Tech na področju laserskega merilnika razdalje
Laser z erbijevim steklom (Er Glass Laser)
NašeStekleni laser, dopiran z erbijem, znana kot 1535 nmVarno za očiEr stekleni laser se odlično obnese pri merilnikih razdalje, varnih za oči. Ponuja zanesljivo in stroškovno učinkovito delovanje, saj oddaja svetlobo, ki jo absorbira roženica in kristalne strukture očesa, kar zagotavlja varnost mrežnice. Pri laserskem merjenju razdalje in LIDAR-ju, zlasti v zunanjih okoljih, ki zahtevajo prenos svetlobe na dolge razdalje, je ta DPSS laser bistvenega pomena. Za razliko od prejšnjih izdelkov odpravlja poškodbe oči in nevarnosti zaslepitve. Naš laser uporablja so-dopirano Er:Yb fosfatno steklo in polprevodnik.vir laserske črpalkeza proizvodnjo valovne dolžine 1,5 μm, zaradi česar je idealen za merjenje razdalje in komunikacije.
Lasersko določanje razdalje, zlastiMerjenje razdalje glede na čas preleta (TOF), je metoda, ki se uporablja za določanje razdalje med laserskim virom in ciljem. To načelo se pogosto uporablja v različnih aplikacijah, od preprostih meritev razdalje do kompleksnega 3D-kartiranja. Ustvarimo diagram, ki ponazarja načelo laserskega merjenja razdalje TOF.
Osnovni koraki pri laserskem določanju razdalje TOF so:
Emisija laserskega impulza: Laserska naprava oddaja kratek svetlobni impulz.
Potovanje v TargetLaserski impulz potuje po zraku do cilja.
Odsev od cilja: Impulz zadene cilj in se odbije nazaj.
Nazaj k viru:Odbiti impulz potuje nazaj do laserske naprave.
Zaznavanje:Laserska naprava zazna vračajoči se laserski impulz.
Merjenje časa:Izmeri se čas, potreben za krožno potovanje impulza.
Izračun razdalje:Razdalja do cilja se izračuna na podlagi hitrosti svetlobe in izmerjenega časa.
Lumispot Tech je letos predstavil izdelek, ki je popolnoma primeren za uporabo na področju detekcije TOF LIDAR.8-v-1 LiDAR vir svetlobeKliknite za več informacij, če vas zanima.
Modul laserskega merilnika razdalje
Ta serija izdelkov se osredotoča predvsem na laserski modul za merjenje razdalje, varen za človeško oko, razvit na podlagi1535nm stekleni laserji, dopirani z erbijeminModul daljinomera 1570nm 20km, ki so kategorizirani kot izdelki razreda 1 za zaščito oči. V tej seriji boste našli komponente laserskih merilnikov razdalj od 2,5 km do 20 km s kompaktno velikostjo, lahko konstrukcijo, izjemnimi lastnostmi proti motnjam in učinkovitimi zmogljivostmi množične proizvodnje. So zelo vsestranski in se uporabljajo v laserskem merjenju razdalj, tehnologiji LIDAR in komunikacijskih sistemih.
Integrirani laserski merilnik razdalje
Vojaški ročni daljinomeriSerije, ki jih je razvil LumiSpot Tech, so učinkovite, uporabniku prijazne in varne, saj uporabljajo valovne dolžine, varne za oči, za neškodljivo delovanje. Te naprave ponujajo prikaz podatkov v realnem času, spremljanje moči in prenos podatkov, s čimer združujejo bistvene funkcije v enem orodju. Njihova ergonomska zasnova omogoča uporabo z eno in dvema rokama, kar zagotavlja udobje med uporabo. Ti daljinomeri združujejo praktičnost in napredno tehnologijo ter zagotavljajo preprosto in zanesljivo merilno rešitev.
Zakaj izbrati nas?
Naša zavezanost odličnosti je očitna v vsakem izdelku, ki ga ponujamo. Razumemo zapletenosti panoge in smo svoje izdelke prilagodili najvišjim standardom kakovosti in zmogljivosti. Naš poudarek na zadovoljstvu strank v kombinaciji z našim tehničnim znanjem nas uvršča med prednostne izbire za strokovnjake, ki iščejo zanesljive rešitve za lasersko merjenje razdalje.
Referenca
- Smith, A. (1985). Zgodovina laserskih daljinomerov. Journal of Optical Engineering.
- Johnson, B. (1992). Uporaba laserskega merjenja razdalje. Optika danes.
- Lee, C. (2001). Načela laserskega merjenja razdalje. Raziskave fotonike.
- Kumar, R. (2003). Razumevanje laserskega faznega merjenja. Journal of Laser Applications.
- Martinez, L. (1998). Laserska triangulacija: osnove in uporaba. Optical Engineering Reviews.
- Lumispot Tech. (2022). Katalog izdelkov. Publikacije Lumispot Tech.
- Zhao, Y. (2020). Prihodnost laserskega merjenja razdalje: integracija umetne inteligence. Journal of Modern Optics.
Potrebujete brezplačen posvet?
Upoštevajte uporabo, zahteve glede dosega, natančnost, vzdržljivost in vse dodatne funkcije, kot so vodoodpornost ali možnosti integracije. Pomembno je tudi primerjati ocene in cene različnih modelov.
[Preberi več:]Specifična metoda za izbiro modula laserskega merilnika razdalje, ki ga potrebujete]
Potrebno je minimalno vzdrževanje, kot je čiščenje leče in zaščita naprave pred udarci in ekstremnimi pogoji. Potrebna je tudi redna menjava ali polnjenje baterije.
Da, mnogi moduli daljinomera so zasnovani za integracijo v druge naprave, kot so droni, puške, vojaški daljnogledi itd., kar izboljša njihovo funkcionalnost z natančnimi možnostmi merjenja razdalje.
Da, Lumispot Tech je proizvajalec modulov laserskih merilnikov razdalje, parametre je mogoče prilagoditi po potrebi ali pa izberete standardne parametre našega modula merilnika razdalje. Za več informacij ali vprašanja se obrnite na našo prodajno ekipo.
Večina naših laserskih modulov v seriji daljinomerov je zasnovanih v kompaktni velikosti in lahki teži, zlasti seriji L905 in L1535, ki imata doseg od 1 km do 12 km. Za najmanjšega priporočamoLSP-LRS-0310Fki tehta le 33 g z dosegom 3 km.
Laserji so se izkazali kot ključna orodja v različnih sektorjih, zlasti na področju varnosti in nadzora. Zaradi njihove natančnosti, obvladljivosti in vsestranskosti so nepogrešljivi pri varovanju naših skupnosti in infrastrukture.
V tem članku se bomo poglobili v različne uporabe laserske tehnologije na področju varnosti, zaščite, spremljanja in preprečevanja požarov. Namen te razprave je zagotoviti celovito razumevanje vloge laserjev v sodobnih varnostnih sistemih in ponuditi vpogled tako v njihovo trenutno uporabo kot v morebitni prihodnji razvoj.
⏩Za rešitve za pregled železnic in fotovoltaike kliknite tukaj.
Uporaba laserjev v varnostnih in obrambnih primerih
Sistemi za zaznavanje vdorov
Ti brezkontaktni laserski skenerji skenirajo okolja v dveh dimenzijah in zaznavajo gibanje z merjenjem časa, ki ga impulzni laserski žarek potrebuje, da se odbije nazaj do svojega vira. Ta tehnologija ustvari konturni zemljevid območja, ki sistemu omogoča, da prepozna nove predmete v svojem vidnem polju na podlagi sprememb v programiranem okolju. To omogoča oceno velikosti, oblike in smeri premikajočih se ciljev ter po potrebi sproži alarme. (Hosmer, 2004).
⏩ Povezani blog:Nov sistem za lasersko zaznavanje vdorov: pameten korak naprej v varnosti
Nadzorni sistemi
Pri video nadzoru laserska tehnologija pomaga pri nočnem vidnem spremljanju. Na primer, slikanje z laserskim nadzorom v bližnjem infrardečem območju lahko učinkovito zmanjša sipanje svetlobe, kar znatno poveča razdaljo opazovanja fotoelektričnih slikovnih sistemov v neugodnih vremenskih razmerah, tako podnevi kot ponoči. Zunanji funkcijski gumbi sistema nadzorujejo razdaljo nadzora, širino bliska in jasno sliko, kar izboljša doseg nadzora. (Wang, 2016).
Spremljanje prometa
Laserski merilniki hitrosti so ključni pri spremljanju prometa, saj uporabljajo lasersko tehnologijo za merjenje hitrosti vozil. Te naprave so priljubljene s strani organov pregona zaradi njihove natančnosti in sposobnosti ciljanja posameznih vozil v gostem prometu.
Spremljanje javnega prostora
Laserska tehnologija je ključnega pomena tudi pri nadzoru in spremljanju množice v javnih prostorih. Laserski skenerji in sorodne tehnologije učinkovito nadzorujejo gibanje množice in s tem izboljšujejo javno varnost.
Aplikacije za odkrivanje požara
V sistemih za požarno opozarjanje imajo laserski senzorji ključno vlogo pri zgodnjem odkrivanju požara, saj hitro prepoznajo znake požara, kot so dim ali spremembe temperature, in pravočasno sprožijo alarme. Poleg tega je laserska tehnologija neprecenljiva pri spremljanju in zbiranju podatkov na prizoriščih požarov, saj zagotavlja bistvene informacije za nadzor požara.
Posebna uporaba: brezpilotni letalniki in laserska tehnologija
Uporaba brezpilotnih letalnikov (UAV) v varnostnih sistemih narašča, laserska tehnologija pa znatno izboljšuje njihove zmogljivosti spremljanja in varnosti. Ti sistemi, ki temeljijo na goriščnoravninskih nizih (FPA) plaznih fotodiod (APD) nove generacije in so v kombinaciji z visokozmogljivo obdelavo slik, so znatno izboljšali delovanje nadzora.
Zeleni laserji in modul daljinomerav obrambi
Med različnimi vrstami laserjev,zelenih laserjev, ki običajno delujejo v območju od 520 do 540 nanometrov, so znani po svoji visoki vidljivosti in natančnosti. Ti laserji so še posebej uporabni v aplikacijah, ki zahtevajo natančno označevanje ali vizualizacijo. Poleg tega moduli za lasersko merjenje razdalj, ki izkoriščajo linearno širjenje in visoko natančnost laserjev, merijo razdalje z izračunom časa, ki ga laserski žarek potrebuje za potovanje od oddajnika do reflektorja in nazaj. Ta tehnologija je ključnega pomena v sistemih za merjenje in pozicioniranje.
Razvoj laserske tehnologije v varnosti
Od svojega izuma sredi 20. stoletja je laserska tehnologija doživela pomemben razvoj. Sprva znanstveno eksperimentalno orodje, so laserji postali sestavni del različnih področij, vključno z industrijo, medicino, komunikacijami in varnostjo. Na področju varnosti so se laserske aplikacije razvile od osnovnih sistemov za spremljanje in alarmiranje do sofisticiranih, večnamenskih sistemov. Mednje spadajo sistemi za odkrivanje vdorov, video nadzor, spremljanje prometa in sistemi za požarno opozarjanje.
Prihodnje inovacije v laserski tehnologiji
Prihodnost laserske tehnologije na področju varnosti bi lahko prinesla prelomne inovacije, zlasti z integracijo umetne inteligence (UI). Algoritmi UI, ki analizirajo podatke laserskega skeniranja, bi lahko natančneje prepoznali in napovedali varnostne grožnje, kar bi izboljšalo učinkovitost in odzivni čas varnostnih sistemov. Poleg tega bo z napredkom tehnologije interneta stvari (IoT) kombinacija laserske tehnologije z omrežno povezanimi napravami verjetno vodila do pametnejših in bolj avtomatiziranih varnostnih sistemov, ki bodo sposobni spremljanja in odzivanja v realnem času.
Pričakuje se, da bodo te inovacije ne le izboljšale delovanje varnostnih sistemov, temveč tudi preoblikovale naš pristop k varnosti in nadzoru, zaradi česar bo postal bolj inteligenten, učinkovit in prilagodljiv. Z nenehnim napredkom tehnologije se bo uporaba laserjev v varnosti širila, kar bo zagotovilo varnejša in zanesljivejša okolja.
Reference
- Hosmer, P. (2004). Uporaba tehnologije laserskega skeniranja za zaščito perimetra. Zbornik prispevkov 37. letne mednarodne konference o varnostni tehnologiji v Carnahanu leta 2003. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W. in Wu, S. (2016). Zasnova miniaturnega sistema za obdelavo videa v realnem času z laserskim nadzorom bližnjega infrardečega spektra. ICMMITA-16. DOI
- Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
- M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP in Gorce, D. (2017). 2D in 3D bliskovno lasersko slikanje za nadzor na dolge razdalje pri varnosti morskih meja: odkrivanje in identifikacija za uporabo proti brezpilotnim letalnikom. Zbornik SPIE - Mednarodno združenje za optično tehniko. DOI
NEKAJ LASERSKIH MODULOV ZA OBRAMBO
Na voljo je storitev OEM laserskega modula, za več podrobnosti nas kontaktirajte!
