Այս հոդվածը ներկայացնում է լազերային հեռաչափման տեխնոլոգիայի համապարփակ ուսումնասիրություն՝ հետևելով դրա պատմական զարգացմանը, պարզաբանելով դրա հիմնական սկզբունքները և ընդգծելով դրա բազմազան կիրառությունները: Նախատեսված լազերային ինժեներների, հետազոտությունների և զարգացման թիմերի և օպտիկական ակադեմիայի համար, այս հոդվածը ներկայացնում է պատմական համատեքստի և ժամանակակից ըմբռնման համադրություն:
Լազերային չափման ծագումն ու զարգացումը
1960-ականների սկզբին ստեղծված առաջին լազերային հեռաչափերը հիմնականում մշակվել են ռազմական նպատակներով [1] Տարիների ընթացքում տեխնոլոգիան զարգացել է և ընդլայնել իր ազդեցությունը տարբեր ոլորտներում, այդ թվում՝ շինարարության, տոպոգրաֆիայի, ավիատիեզերական արդյունաբերության ոլորտներում [2] և դրանից այն կողմ։
Լազերային տեխնոլոգիաանհպում արդյունաբերական չափման տեխնիկա է, որն առաջարկում է մի շարք առավելություններ՝ համեմատած ավանդական շփման վրա հիմնված տիրույթավորման մեթոդների հետ.
- Վերացնում է չափման մակերեսի հետ ֆիզիկական շփման անհրաժեշտությունը՝ կանխելով չափման սխալների հանգեցնող դեֆորմացիաները։
- Նվազեցնում է չափման մակերեսի մաշվածությունը, քանի որ չափման ընթացքում ֆիզիկական շփում չի ենթադրում։
- Հարմար է օգտագործելու հատուկ միջավայրերում, որտեղ սովորական չափման գործիքները անիրագործելի են։
Լազերային չափման սկզբունքները՝
- Լազերային չափման համար օգտագործվում են երեք հիմնական մեթոդներ՝ լազերային իմպուլսային չափում, լազերային փուլային չափում և լազերային եռանկյունաչափում:
- Յուրաքանչյուր մեթոդ կապված է որոշակի լայնորեն օգտագործվող չափման միջակայքերի և ճշգրտության մակարդակների հետ։
01
Լազերային իմպուլսի միջակայքը՝
Հիմնականում օգտագործվում է երկար հեռավորությունների չափումների համար, որոնք սովորաբար գերազանցում են կիլոմետրերի մակարդակը, ավելի ցածր ճշգրտությամբ, սովորաբար մետրի մակարդակով։
02
Լազերային փուլի միջակայքը՝
Իդեալական է միջինից մինչև երկար հեռավորությունների չափումների համար, սովորաբար օգտագործվում է 50-ից մինչև 150 մետր հեռավորությունների վրա։
03
Լազերային եռանկյունացում.
Հիմնականում օգտագործվում է կարճ հեռավորությունների չափումների համար, սովորաբար 2 մետրի սահմաններում, ապահովելով բարձր ճշգրտություն միկրոնային մակարդակում, չնայած այն ունի սահմանափակ չափման հեռավորություններ։
Կիրառություններ և առավելություններ
Լազերային չափագրումը իր տեղն է գտել տարբեր ոլորտներում՝
ՇինարարությունՏեղանքի չափումներ, տեղագրական քարտեզագրում և կառուցվածքային վերլուծություն։
ԱվտոմոբիլայինՎարորդի առաջադեմ օժանդակ համակարգերի (ADAS) կատարելագործում։
ԱվիատիեզերականՏեղանքի քարտեզագրում և խոչընդոտների հայտնաբերում։
ՀանքարդյունաբերությունԹունելի խորության գնահատում և հանքային հետազոտություն։
Անտառային տնտեսությունԾառերի բարձրության հաշվարկ և անտառի խտության վերլուծություն։
ԱրտադրությունՄեքենաների և սարքավորումների ճշգրտությունը։
Տեխնոլոգիան մի շարք առավելություններ է առաջարկում ավանդական մեթոդների համեմատ, այդ թվում՝ անհպում չափումներ, մաշվածության նվազեցում և անզուգական բազմակողմանիություն։
Lumispot Tech-ի լուծումները լազերային հեռաչափման ոլորտում
Էրբիում-դոպված ապակե լազեր (Er Glass Laser)
ՄերԷրբիումով լեգիրված ապակու լազեր, որը հայտնի է որպես 1535 նմԱչքերի համար անվտանգEr ապակե լազերը աչքի համար անվտանգ հեռաչափերի շարքում գերազանց է։ Այն առաջարկում է հուսալի, մատչելի աշխատանք՝ արձակելով եղջերաթաղանթի և աչքի բյուրեղային կառուցվածքների կողմից կլանված լույս՝ ապահովելով ցանցաթաղանթի անվտանգությունը։ Լազերային հեռաչափման և LIDAR-ի դեպքում, հատկապես երկար հեռավորությունների վրա լույսի թափանցման պահանջող բացօթյա պայմաններում, այս DPSS լազերը կարևոր է։ Նախկին արտադրանքներից տարբերվող՝ այն վերացնում է աչքի վնասը և կուրացման վտանգները։ Մեր լազերը օգտագործում է համատեղ լեգիրված Er:Yb ֆոսֆատային ապակի և կիսահաղորդիչ։լազերային պոմպի աղբյուր1.5 մկմ ալիքի երկարություն ստանալու համար, ինչը այն կատարյալ է դարձնում հեռահարության, չափման և հաղորդակցության համար։
Լազերային չափագրում, մասնավորապես՝Թռիչքի ժամանակի (TOF) միջակայքը, լազերային աղբյուրի և թիրախի միջև հեռավորությունը որոշելու մեթոդ է: Այս սկզբունքը լայնորեն կիրառվում է տարբեր կիրառություններում՝ սկսած պարզ հեռավորության չափումներից մինչև բարդ եռաչափ քարտեզագրում: Եկեք ստեղծենք դիագրամ՝ TOF լազերային հեռահարության որոշման սկզբունքը պատկերելու համար:
TOF լազերային չափման հիմնական քայլերն են՝
Լազերային իմպուլսի ճառագայթումԼազերային սարքը արձակում է լույսի կարճ իմպուլս։
Ճանապարհորդություն դեպի TargetԼազերային իմպուլսը օդով անցնում է դեպի թիրախը։
Թարգեթից արտացոլումԻմպուլսը հարվածում է թիրախին և անդրադարձվում է հետ։
Վերադառնալ աղբյուրին։Արտացոլված իմպուլսը վերադառնում է լազերային սարքին։
Հայտնաբերում.Լազերային սարքը հայտնաբերում է հետադարձ լազերային իմպուլսը։
Ժամանակի չափում.Չափվում է զարկերակի շրջանցիկ ճանապարհորդության համար անհրաժեշտ ժամանակը։
Հեռավորության հաշվարկ.Նպատակակետին հեռավորությունը հաշվարկվում է լույսի արագության և չափված ժամանակի հիման վրա։
Այս տարի Lumispot Tech-ը թողարկել է մի արտադրանք, որը լիովին համապատասխանում է TOF LIDAR հայտնաբերման ոլորտում կիրառմանը, որը...8-ը 1-ում LiDAR լույսի աղբյուրՍեղմեք՝ ավելին իմանալու համար, եթե հետաքրքրված եք
Լազերային հեռաչափի մոդուլ
Այս արտադրանքի շարքը հիմնականում կենտրոնանում է մարդու աչքի համար անվտանգ լազերային հեռաչափման մոդուլի վրա, որը մշակվել է...1535 նմ էրբիումով լեգիրված ապակե լազերներև1570 նմ 20 կմ հեռաչափի մոդուլ, որոնք դասակարգվում են որպես 1-ին դասի աչքերի անվտանգության ստանդարտ արտադրանք: Այս շարքում դուք կգտնեք լազերային հեռաչափի բաղադրիչներ 2.5 կմ-ից մինչև 20 կմ՝ կոմպակտ չափսերով, թեթև կառուցվածքով, բացառիկ հակախանգարողական հատկություններով և արդյունավետ զանգվածային արտադրության հնարավորություններով: Դրանք բազմակողմանի են և կիրառություն են գտնում լազերային հեռաչափման, LIDAR տեխնոլոգիայի և կապի համակարգերում:
Ինտեգրված լազերային հեռաչափ
Զինվորական ձեռքի հեռաչափերLumiSpot Tech-ի կողմից մշակված շարքը արդյունավետ է, օգտագործողին հարմար և անվտանգ, օգտագործելով աչքերի համար անվտանգ ալիքի երկարություններ՝ անվնաս աշխատանքի համար: Այս սարքերը ապահովում են իրական ժամանակի տվյալների ցուցադրում, հզորության մոնիթորինգ և տվյալների փոխանցում՝ մեկ գործիքում ներառելով հիմնական գործառույթները: Դրանց էրգոնոմիկ դիզայնը աջակցում է ինչպես մեկ ձեռքով, այնպես էլ երկու ձեռքով օգտագործմանը՝ ապահովելով հարմարավետություն օգտագործման ընթացքում: Այս հեռաչափերը համատեղում են գործնականությունը և առաջադեմ տեխնոլոգիաները՝ ապահովելով պարզ, հուսալի չափման լուծում:
Ինչո՞ւ ընտրել մեզ։
Մեր գերազանցության նկատմամբ մեր նվիրվածությունը ակնհայտ է մեր առաջարկած յուրաքանչյուր ապրանքում: Մենք հասկանում ենք ոլորտի բարդությունները և մեր արտադրանքը հարմարեցրել ենք որակի և կատարողականի ամենաբարձր չափանիշներին համապատասխանելու համար: Հաճախորդների գոհունակության վրա մեր շեշտադրումը՝ զուգորդված մեր տեխնիկական փորձագիտության հետ, մեզ դարձնում է լազերային հուսալի լուծումներ փնտրող մասնագետների նախընտրելի ընտրությունը:
Հղում
- Սմիթ, Ա. (1985): Լազերային հեռաչափերի պատմությունը: Օպտիկական ճարտարագիտության հանդես:
- Ջոնսոն, Բ. (1992): Լազերային հեռաչափման կիրառությունները: Օպտիկան այսօր:
- Լի, Ս. (2001): Լազերային իմպուլսների տիրույթի սկզբունքները: Ֆոտոնիկայի հետազոտություններ:
- Կումար, Ռ. (2003): Լազերային փուլային տիրույթի հասկացողությունը: Լազերային կիրառությունների հանդես:
- Մարտինես, Լ. (1998): Լազերային եռանկյունացում. Հիմունքներ և կիրառություններ: Օպտիկական ճարտարագիտության ակնարկներ:
- Lumispot Tech. (2022)։ Արտադրանքի կատալոգ։ Lumispot Tech հրատարակչություններ։
- Չժաո, Յ. (2020): Լազերային հեռաչափման ապագան. արհեստական բանականության ինտեգրացիա: Ժամանակակից օպտիկայի հանդես:
Անվճար խորհրդատվություն է պետք՞
Հաշվի առեք կիրառումը, տեսականու պահանջները, ճշգրտությունը, դիմացկունությունը և ցանկացած լրացուցիչ առանձնահատկություն, ինչպիսիք են ջրամեկուսացումը կամ ինտեգրման հնարավորությունները: Կարևոր է նաև համեմատել տարբեր մոդելների ակնարկներն ու գները:
[Կարդալ ավելին՝Ձեզ անհրաժեշտ լազերային հեռաչափի մոդուլ ընտրելու հատուկ մեթոդը]
Պահանջվում է նվազագույն սպասարկում, ինչպիսիք են՝ օբյեկտիվը մաքուր պահելը և սարքը հարվածներից ու ծայրահեղ պայմաններից պաշտպանելը: Անհրաժեշտ է նաև մարտկոցի պարբերաբար փոխարինում կամ լիցքավորում:
Այո, շատ հեռաչափ մոդուլներ նախագծված են այլ սարքերի մեջ ինտեգրվելու համար, ինչպիսիք են անօդաչու թռչող սարքերը, հրացանները, ռազմական հեռաչափ հեռադիտակները և այլն, ինչը բարելավում է դրանց ֆունկցիոնալությունը՝ ապահովելով հեռավորության ճշգրիտ չափման հնարավորություններ։
Այո, Lumispot Tech-ը լազերային հեռաչափ մոդուլների արտադրող է, պարամետրերը կարող են հարմարեցվել անհրաժեշտության դեպքում, կամ դուք կարող եք ընտրել մեր հեռաչափ մոդուլի արտադրանքի ստանդարտ պարամետրերը: Լրացուցիչ տեղեկությունների կամ հարցերի համար, խնդրում ենք կապվել մեր վաճառքի թիմի հետ՝ ձեր կարիքները պարզելու համար:
Հեռավորության չափման շարքի մեր լազերային մոդուլների մեծ մասը նախագծված են կոմպակտ չափսերով և թեթև քաշով, հատկապես L905 և L1535 շարքերը, որոնք ունեն 1 կմ-ից մինչև 12 կմ հեռավորություն։ Ամենափոքր մոդելի համար մենք կառաջարկեինքLSP-LRS-0310Fորը կշռում է ընդամենը 33 գրամ՝ 3 կմ հեռահարության հնարավորությամբ։
Լազերները այժմ դարձել են կարևորագույն գործիքներ տարբեր ոլորտներում, մասնավորապես՝ անվտանգության և հսկողության ոլորտում: Դրանց ճշգրտությունը, կառավարելիությունը և բազմակողմանիությունը դրանք անփոխարինելի են դարձնում մեր համայնքների և ենթակառուցվածքների պաշտպանության համար:
Այս հոդվածում մենք կանդրադառնանք լազերային տեխնոլոգիայի բազմազան կիրառություններին անվտանգության, պաշտպանության, մոնիթորինգի և հրդեհների կանխարգելման ոլորտներում: Այս քննարկումը նպատակ ունի համապարփակ պատկերացում տալ լազերների դերի մասին ժամանակակից անվտանգության համակարգերում՝ առաջարկելով պատկերացումներ ինչպես դրանց ներկայիս կիրառման, այնպես էլ ապագա հնարավոր զարգացումների վերաբերյալ:
⏩Երկաթուղային և ֆոտովոլտային համակարգերի ստուգման լուծումների համար սեղմեք այստեղ։
Լազերի կիրառությունները անվտանգության և պաշտպանության ոլորտներում
Ներխուժման հայտնաբերման համակարգեր
Այս անհպում լազերային սկաներները սկանավորում են միջավայրերը երկու չափումներով, հայտնաբերելով շարժումը՝ չափելով այն ժամանակը, որը պահանջվում է իմպուլսային լազերային ճառագայթի իր աղբյուրին անդրադարձման համար: Այս տեխնոլոգիան ստեղծում է տարածքի ուրվագծային քարտեզ, որը թույլ է տալիս համակարգին ճանաչել իր տեսադաշտում գտնվող նոր օբյեկտները՝ ծրագրավորված միջավայրի փոփոխությունների միջոցով: Սա հնարավորություն է տալիս գնահատել շարժվող թիրախների չափը, ձևը և ուղղությունը՝ անհրաժեշտության դեպքում տագնապներ արձակելով (Հոսմեր, 2004):
⏩ Առնչվող բլոգ՝Նոր լազերային ներխուժման հայտնաբերման համակարգ. Խելացի քայլ անվտանգության ոլորտում
Հսկողության համակարգեր
Տեսահսկողության մեջ լազերային տեխնոլոգիան օգնում է գիշերային տեսողության մոնիթորինգին: Օրինակ, մոտ ինֆրակարմիր լազերային հեռահարության կարգավորմամբ պատկերումը կարող է արդյունավետորեն ճնշել լույսի հետադարձ ցրումը, զգալիորեն մեծացնելով ֆոտոէլեկտրական պատկերման համակարգերի դիտարկման հեռավորությունը անբարենպաստ եղանակային պայմաններում, թե՛ ցերեկը, թե՛ գիշերը: Համակարգի արտաքին ֆունկցիոնալ կոճակները կարգավորում են դարպասների հեռավորությունը, լուսարձակի լայնությունը և հստակ պատկերումը, բարելավելով հսկողության հեռահարությունը (Վանգ, 2016):
Երթևեկության մոնիթորինգ
Լազերային արագաչափերը կարևոր դեր են խաղում երթևեկության մոնիթորինգում, քանի որ դրանք օգտագործում են լազերային տեխնոլոգիա՝ տրանսպորտային միջոցների արագությունը չափելու համար: Այս սարքերը նախընտրելի են իրավապահ մարմինների կողմից՝ իրենց ճշգրտության և խիտ երթևեկության պայմաններում առանձին տրանսպորտային միջոցները թիրախավորելու ունակության համար:
Հանրային տարածքի մոնիթորինգ
Լազերային տեխնոլոգիան նաև գործիքային է հանրային վայրերում ամբոխի վերահսկման և մոնիթորինգի համար: Լազերային սկաներները և դրանց հետ կապված տեխնոլոգիաները արդյունավետորեն վերահսկում են ամբոխի տեղաշարժը՝ բարձրացնելով հանրային անվտանգությունը:
Հրդեհի հայտնաբերման կիրառություններ
Հրդեհային նախազգուշացման համակարգերում լազերային սենսորները կարևոր դեր են խաղում հրդեհի վաղ հայտնաբերման գործում՝ արագորեն նույնականացնելով հրդեհի նշանները, ինչպիսիք են ծուխը կամ ջերմաստիճանի փոփոխությունները, և ժամանակին ազդարարելով ահազանգերը: Ավելին, լազերային տեխնոլոգիան անգնահատելի է հրդեհի վայրերում մոնիթորինգի և տվյալների հավաքագրման համար՝ տրամադրելով հրդեհի վերահսկման համար անհրաժեշտ տեղեկատվություն:
Հատուկ կիրառություն՝ ԱԹՍ և լազերային տեխնոլոգիա
Անօդաչու թռչող սարքերի (ԱԹՍ) օգտագործումը անվտանգության ոլորտում աճում է, իսկ լազերային տեխնոլոգիաները զգալիորեն բարելավում են դրանց մոնիթորինգի և անվտանգության հնարավորությունները: Այս համակարգերը, որոնք հիմնված են նոր սերնդի ձնահոսքի ֆոտոդիոդի (APD) ֆոկուսային հարթության մատրիցների (FPA) վրա և համակցված են բարձր արդյունավետությամբ պատկերի մշակման հետ, զգալիորեն բարելավել են հսկողության արդյունավետությունը:
Կանաչ լազերներ և հեռաչափի մոդուլպաշտպանության մեջ
Լազերների տարբեր տեսակների շարքում,կանաչ լույսի լազերներ, որոնք սովորաբար գործում են 520-ից 540 նանոմետր տիրույթում, աչքի են ընկնում իրենց բարձր տեսանելիությամբ և ճշգրտությամբ: Այս լազերները հատկապես օգտակար են ճշգրիտ նշագրում կամ վիզուալիզացիա պահանջող կիրառություններում: Բացի այդ, լազերային հեռաչափման մոդուլները, որոնք օգտագործում են լազերների գծային տարածումը և բարձր ճշգրտությունը, չափում են հեռավորությունները՝ հաշվարկելով լազերային ճառագայթի ճառագայթիչից դեպի անդրադարձիչ և հետ հասնելու ժամանակը: Այս տեխնոլոգիան կարևոր է չափման և դիրքորոշման համակարգերում:
Լազերային տեխնոլոգիայի էվոլյուցիան անվտանգության մեջ
20-րդ դարի կեսերին իր գյուտից ի վեր լազերային տեխնոլոգիան զգալի զարգացում է ապրել: Սկզբում լինելով գիտական փորձարարական գործիք՝ լազերները դարձել են անբաժանելի տարբեր ոլորտներում, այդ թվում՝ արդյունաբերության, բժշկության, կապի և անվտանգության ոլորտներում: Անվտանգության ոլորտում լազերային կիրառությունները զարգացել են հիմնական մոնիթորինգի և ահազանգման համակարգերից մինչև բարդ, բազմաֆունկցիոնալ համակարգեր: Դրանք ներառում են ներխուժման հայտնաբերում, տեսահսկողություն, երթևեկության մոնիթորինգ և հրդեհային նախազգուշացման համակարգեր:
Լազերային տեխնոլոգիայի ապագա նորարարությունները
Անվտանգության ոլորտում լազերային տեխնոլոգիայի ապագան կարող է հանգեցնել հեղափոխական նորարարությունների, մասնավորապես՝ արհեստական բանականության (ԱԲ) ինտեգրման հետ կապված: Լազերային սկանավորման տվյալները վերլուծող ԱԲ ալգորիթմները կարող են ավելի ճշգրիտ նույնականացնել և կանխատեսել անվտանգության սպառնալիքները՝ բարելավելով անվտանգության համակարգերի արդյունավետությունը և արձագանքման ժամանակը: Ավելին, ինչպես զարգանում է «Իրերի ինտերնետ» (IoT) տեխնոլոգիան, լազերային տեխնոլոգիայի և ցանցին միացված սարքերի համադրությունը, հավանաբար, կհանգեցնի ավելի խելացի և ավելի ավտոմատացված անվտանգության համակարգերի ստեղծման, որոնք կարող են իրական ժամանակում մոնիթորինգ և արձագանք կատարել:
Ակնկալվում է, որ այս նորարարությունները ոչ միայն կբարելավեն անվտանգության համակարգերի աշխատանքը, այլև կվերափոխեն մեր մոտեցումը անվտանգության և հսկողության նկատմամբ՝ դարձնելով այն ավելի խելացի, արդյունավետ և հարմարվողական։ Քանի որ տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ, անվտանգության մեջ լազերների կիրառումը նախատեսվում է ընդլայնել՝ ապահովելով ավելի անվտանգ և հուսալի միջավայրեր։
Հղումներ
- Հոսմեր, Պ. (2004): Լազերային սկանավորման տեխնոլոգիայի կիրառումը պարագծի պաշտպանության համար: Անվտանգության տեխնոլոգիաների վերաբերյալ Քարնահանի 37-րդ ամենամյա միջազգային կոնֆերանսի 2003 թվականի նյութեր: DOI
- Վանգ, Ս., Ցյու, Ս., Ջին, Վ., և Վու, Ս. (2016): Փոքրիկ մոտ-ինֆրակարմիր լազերային հեռահարության վրա հիմնված իրական ժամանակի տեսանյութերի մշակման համակարգի նախագծում: ICMMITA-16. DOI
- Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
- Մ., Ժակար, Մ., Վին, Ի., Նասկիմբեն, Է., Պերես, Կ., Վելայգե, Ջ.Պ., և Գորսե, Դ. (2017): 2D և 3D լուսարձակող լազերային պատկերացում ծովային սահմանային անվտանգության ոլորտում հեռահար հսկողության համար. հայտնաբերում և նույնականացում անօդաչու թռչող սարքերի դեմ պայքարի կիրառությունների համար: SPIE-ի՝ Օպտիկական ճարտարագիտության միջազգային ընկերության նյութեր: DOI
Պաշտպանության համար նախատեսված որոշ լազերային մոդուլներ
OEM լազերային մոդուլի ծառայությունը հասանելի է, կապվեք մեզ հետ՝ լրացուցիչ տեղեկությունների համար։
