Тази статия предоставя цялостно изследване на технологията за лазерно измерване на разстояние, като проследява нейната историческа еволюция, изяснява нейните основни принципи и подчертава нейните разнообразни приложения. Предназначено за лазерни инженери, екипи за научноизследователска и развойна дейност и оптични академии, това произведение предлага смесица от исторически контекст и модерно разбиране.
Генезисът и еволюцията на лазерното определяне на разстояние
Произхождайки от началото на 60-те години на миналия век, първите лазерни далекомери са разработени предимно за военни цели [1]. През годините технологията се разви и разшири отпечатъка си в различни сектори, включително строителство, топография, аерокосмически [2] и след това.
Лазерна технологияе безконтактна промишлена измервателна техника, която предлага няколко предимства в сравнение с традиционните методи за измерване на обхват, базирани на контакт:
- Елиминира необходимостта от физически контакт с измервателната повърхност, предотвратявайки деформации, които могат да доведат до грешки в измерването.
- Минимизира износването и разкъсването на измервателната повърхност, тъй като не включва физически контакт по време на измерване.
- Подходящ за използване в специални среди, където конвенционалните измервателни инструменти са непрактични.
Принципи на лазерното определяне на обхвата:
- Лазерното определяне на обхвата използва три основни метода: определяне на обхват на лазерен импулс, определяне на обхват на лазерна фаза и определяне на обхват на лазерна триангулация.
- Всеки метод е свързан със специфични често използвани диапазони на измерване и нива на точност.
01
Обхват на лазерния импулс:
Използва се предимно за измервания на дълги разстояния, обикновено надхвърлящи километрични разстояния, с по-ниска точност, обикновено на ниво метър.
02
Диапазон на лазерната фаза:
Идеален за измервания на средни до дълги разстояния, обикновено се използва в диапазони от 50 до 150 метра.
03
Лазерна триангулация:
Използва се главно за измервания на къси разстояния, обикновено в рамките на 2 метра, предлагайки висока точност на микронно ниво, въпреки че има ограничени разстояния на измерване.
Приложения и предимства
Лазерното измерване на разстояние намери своята ниша в различни индустрии:
Строителство: Измервания на място, топографско картографиране и структурен анализ.
Автомобилен: Подобряване на усъвършенствани системи за подпомагане на водача (ADAS).
Космонавтика: Картиране на терена и откриване на препятствия.
Копаене: Оценка на дълбочината на тунела и проучване на минерали.
Горско стопанство: Изчисляване на височината на дърветата и анализ на гъстотата на гората.
Производство: Прецизност при подравняване на машини и оборудване.
Технологията предлага няколко предимства пред традиционните методи, включително безконтактни измервания, намалено износване и несравнима гъвкавост.
Решенията на Lumispot Tech в областта на лазерното намиране на обхват
Ербиев стъклен лазер (Er Glass Laser)
НашитеЕрбиев стъклен лазер, известен като 1535nmБезопасен за очитеEr Glass Laser, превъзходен в безопасни за очите далекомери. Той предлага надеждна, рентабилна работа, излъчвайки светлина, абсорбирана от роговицата и кристалните очни структури, гарантирайки безопасността на ретината. При лазерно измерване на обхвата и LIDAR, особено при настройки на открито, изискващи предаване на светлина на дълги разстояния, този DPSS лазер е от съществено значение. За разлика от минали продукти, той елиминира опасностите от увреждане на очите и ослепяване. Нашият лазер използва съвместно легирано Er: Yb фосфатно стъкло и полупроводникизточник на лазерна помпаза производство на дължина на вълната 1,5 um, което го прави идеален за определяне на обхвата и комуникации.
Лазерно определяне на обхвата, особеноКласиране по време на полет (TOF)., е метод, използван за определяне на разстоянието между лазерен източник и цел. Този принцип се използва широко в различни приложения, от прости измервания на разстояние до сложно 3D картографиране. Нека създадем диаграма, за да илюстрираме принципа на лазерно определяне на разстоянието TOF.
Основните стъпки в TOF лазерното определяне на обхвата са:
Излъчване на лазерен импулс: Лазерно устройство излъчва кратък светлинен импулс.
Пътуване до целта: Лазерният импулс преминава през въздуха към целта.
Отражение от Target: Импулсът удря целта и се отразява обратно.
Връщане към източника:Отразеният импулс се връща обратно към лазерното устройство.
Откриване:Лазерното устройство открива връщащия се лазерен импулс.
Измерване на времето:Измерва се времето, необходимо за обиколка на импулса.
Изчисляване на разстоянието:Разстоянието до целта се изчислява въз основа на скоростта на светлината и измереното време.
Тази година Lumispot Tech пусна продукт, идеално подходящ за приложение в полето за откриване на TOF LIDAR,8-в-1 LiDAR източник на светлина. Кликнете, за да научите повече, ако се интересувате
Модул за лазерен далекомер
Тази продуктова серия се фокусира основно върху безопасен за човешкото око лазерен модул за измерване на разстояние, разработен въз основа на1535nm легирани с ербий стъклени лазерии1570nm 20km модул за далекомер, които са категоризирани като стандартни продукти за безопасност на очите от клас 1. В тази серия ще намерите компоненти за лазерен далекомер от 2,5 km до 20 km с компактен размер, лека конструкция, изключителни свойства против смущения и ефективни възможности за масово производство. Те са много гъвкави, намирайки приложения в лазерно измерване на разстояние, LIDAR технология и комуникационни системи.
Интегриран лазерен далекомер
Военни ръчни далекомериСериите, разработени от LumiSpot Tech, са ефективни, лесни за използване и безопасни, като използват безопасни за очите дължини на вълните за безвредна работа. Тези устройства предлагат показване на данни в реално време, мониторинг на мощността и предаване на данни, капсулирайки основни функции в един инструмент. Техният ергономичен дизайн поддържа употреба както с една, така и с две ръце, осигурявайки комфорт по време на употреба. Тези далекомери съчетават практичност и напреднала технология, осигурявайки лесно и надеждно решение за измерване.
Защо да изберете нас?
Нашият ангажимент към съвършенство е очевиден във всеки продукт, който предлагаме. Ние разбираме тънкостите на индустрията и сме приспособили нашите продукти да отговарят на най-високите стандарти за качество и производителност. Нашият акцент върху удовлетвореността на клиентите, съчетан с нашия технически опит, ни прави предпочитан избор за професионалисти, търсещи надеждни решения за лазерно измерване.
справка
- Смит, А. (1985). История на лазерните далекомери. Вестник по оптично инженерство.
- Джонсън, Б. (1992). Приложения на лазерното определяне на разстояние. Оптика днес.
- Лий, С. (2001). Принципи на определяне на разстоянието на лазерен импулс. Фотонни изследвания.
- Кумар, Р. (2003). Разбиране на лазерния фазов диапазон. Журнал за лазерни приложения.
- Мартинез, Л. (1998). Лазерна триангулация: основи и приложения. Прегледи на оптичното инженерство.
- Lumispot Tech. (2022). Продуктов каталог. Технически публикации Lumispot.
- Zhao, Y. (2020). Бъдещето на лазерното определяне на разстояние: Интегриране на AI. Вестник за съвременна оптика.
Нуждаете се от безплатна консултация?
Вземете под внимание приложението, изискванията за обхват, точността, издръжливостта и всички допълнителни характеристики като хидроизолация или възможности за интегриране. Също така е важно да сравните отзивите и цените на различните модели.
[Прочетете повече:Специфичният метод за избор на модул за лазерен далекомер, от който се нуждаете]
Необходима е минимална поддръжка, като поддържане на обектива чист и защита на устройството от удари и екстремни условия. Необходима е и редовна смяна на батерията или зареждане.
Да, много модули за далекомер са проектирани да бъдат интегрирани в други устройства като дронове, пушки, военни далекомерни бинокли и т.н., подобрявайки тяхната функционалност с възможности за прецизно измерване на разстояние.
Да, Lumispot Tech е производител на модул за лазерен далекомер, параметрите могат да бъдат персонализирани според нуждите или можете да изберете стандартните параметри на нашия продукт за модул за далекомер. За повече информация или въпроси, моля не се колебайте да се свържете с нашия екип по продажбите с вашите нужди.
Повечето от нашите лазерни модули в серията далекомери са проектирани като компактни и леки, особено сериите L905 и L1535, вариращи от 1 km до 12 km. За най-малкия бихме препоръчалиLSP-LRS-0310Fкойто тежи само 33 g с възможност за обхват от 3 km.
Лазерите вече се превърнаха в основни инструменти в различни сектори, особено в сигурността и наблюдението. Тяхната прецизност, контролируемост и гъвкавост ги правят незаменими при защитата на нашите общности и инфраструктура.
В тази статия ще разгледаме разнообразните приложения на лазерната технология в областта на сигурността, защитата, мониторинга и предотвратяването на пожари. Тази дискусия има за цел да предостави цялостно разбиране на ролята на лазерите в съвременните системи за сигурност, предлагайки прозрения както за настоящите им употреби, така и за потенциални бъдещи разработки.
⏩За решения за инспекция на железопътни и фотоволтаични системи, моля, щракнете тук.
Лазерни приложения в случаи на сигурност и отбрана
Системи за откриване на проникване
Тези безконтактни лазерни скенери сканират среда в две измерения, откривайки движение чрез измерване на времето, необходимо на импулсен лазерен лъч да се отрази обратно към своя източник. Тази технология създава контурна карта на района, позволявайки на системата да разпознава нови обекти в своето зрително поле чрез промени в програмираната среда. Това позволява оценка на размера, формата и посоката на движещи се цели, като издава аларми, когато е необходимо. (Hosmer, 2004).
⏩ Свързан блог:Нова лазерна система за откриване на проникване: Интелигентна стъпка напред в сигурността
Системи за наблюдение
При видеонаблюдението лазерната технология помага при нощно наблюдение. Например, близкото инфрачервено лазерно изображение с ограничен обхват може ефективно да потисне обратното разсейване на светлината, като значително подобрява разстоянието за наблюдение на фотоелектричните системи за изображения при неблагоприятни метеорологични условия, както през деня, така и през нощта. Външните функционални бутони на системата контролират разстоянието на стробиране, ширината на светкавицата и ясното изображение, подобрявайки обхвата на наблюдение. (Wang, 2016).
Мониторинг на трафика
Лазерните оръдия за скорост са от решаващо значение при наблюдението на трафика, като използват лазерна технология за измерване на скоростта на превозното средство. Тези устройства са предпочитани от правоприлагащите органи заради тяхната прецизност и способност да се насочват към отделни превозни средства при гъст трафик.
Мониторинг на общественото пространство
Лазерната технология също е инструмент за контрол на тълпата и наблюдение на обществени места. Лазерните скенери и свързаните с тях технологии ефективно наблюдават движенията на тълпата, повишавайки обществената безопасност.
Приложения за откриване на пожар
В системите за предупреждение за пожар лазерните сензори играят ключова роля в ранното откриване на пожар, като бързо идентифицират признаци на пожар, като дим или температурни промени, за да задействат навременни аларми. Нещо повече, лазерната технология е безценна при наблюдение и събиране на данни на местата на пожар, предоставяйки важна информация за контрол на пожара.
Специално приложение: БЛА и лазерна технология
Използването на безпилотни летателни апарати (UAV) в сигурността нараства, като лазерната технология значително подобрява техните възможности за наблюдение и сигурност. Тези системи, базирани на ново поколение лавинни фотодиодни (APD) решетки с фокална равнина (FPA) и комбинирани с високопроизводителна обработка на изображения, са значително подобрили производителността на наблюдението.
Зелени лазери и модул за далекомерв отбраната
Сред различните видове лазери,лазери със зелена светлина, обикновено работещи в диапазона от 520 до 540 нанометра, се отличават със своята висока видимост и прецизност. Тези лазери са особено полезни в приложения, изискващи прецизно маркиране или визуализация. Освен това модулите за лазерно измерване на обхвата, които използват линейното разпространение и високата точност на лазерите, измерват разстояния чрез изчисляване на времето, необходимо на лазерния лъч да премине от излъчвателя до рефлектора и обратно. Тази технология е от решаващо значение в системите за измерване и позициониране.
Развитие на лазерната технология в сигурността
От изобретяването си в средата на 20 век лазерната технология претърпя значително развитие. Първоначално научен експериментален инструмент, лазерите се превърнаха в неразделна част в различни области, включително промишленост, медицина, комуникация и сигурност. В сферата на сигурността лазерните приложения са се развили от основни системи за наблюдение и алармени системи до сложни, многофункционални системи. Те включват откриване на проникване, видеонаблюдение, наблюдение на трафика и системи за предупреждение за пожар.
Бъдещи иновации в лазерната технология
Бъдещето на лазерните технологии в сигурността може да види новаторски иновации, особено с интегрирането на изкуствения интелект (AI). AI алгоритми, анализиращи данни от лазерно сканиране, биха могли да идентифицират и предвидят по-точно заплахите за сигурността, повишавайки ефективността и времето за реакция на системите за сигурност. Освен това, с напредването на технологията Интернет на нещата (IoT), комбинацията от лазерна технология със свързани в мрежа устройства вероятно ще доведе до по-интелигентни и по-автоматизирани системи за сигурност, способни на наблюдение и реакция в реално време.
Очаква се тези иновации не само да подобрят работата на системите за сигурност, но и да трансформират нашия подход към безопасността и наблюдението, като го направят по-интелигентен, ефективен и адаптивен. Тъй като технологията продължава да напредва, приложението на лазерите в сигурността ще се разшири, осигурявайки по-безопасни и по-надеждни среди.
Референции
- Hosmer, P. (2004). Използването на технология за лазерно сканиране за защита на периметъра. Доклади от 37-ата годишна международна конференция в Карнахан за 2003 г. по технологии за сигурност. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W., & Wu, S. (2016). Проектиране на миниатюрна система за обработка на видео в реално време с близък инфрачервен лазерен обхват. 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, & Gorce, D. (2017). 2D и 3D флаш лазерно изобразяване за наблюдение на дълги разстояния при сигурността на морските граници: откриване и идентификация за противодействие на UAS приложения. Сборници на SPIE - Международното общество за оптично инженерство. DOI
НЯКОИ ОТ ЛАЗЕРНИ МОДУЛИ ЗА ОТБРАНА
Предлага се OEM услуга за лазерен модул, свържете се с нас за повече подробности!
