Тази статия предоставя цялостно изследване на технологията за лазерно определяне на местоположението, проследявайки нейната историческа еволюция, изяснявайки основните ѝ принципи и подчертавайки разнообразните ѝ приложения. Предназначена за лазерни инженери, екипи за научноизследователска и развойна дейност и оптични академични среди, тази статия предлага съчетание от исторически контекст и съвременно разбиране.
Генезисът и еволюцията на лазерното измерване на разстояние
Произведени в началото на 60-те години на миналия век, първите лазерни далекомери са разработени предимно за военни цели [1]. През годините технологията се е развила и е разширила своето приложение в различни сектори, включително строителство, топография, аерокосмическа индустрия [2] и отвъд него.
Лазерна технологияе безконтактна индустриална измервателна техника, която предлага няколко предимства в сравнение с традиционните контактни методи за определяне на обхвата:
- Елиминира необходимостта от физически контакт с измервателната повърхност, предотвратявайки деформации, които могат да доведат до грешки в измерването.
- Минимизира износването на измервателната повърхност, тъй като не е необходим физически контакт по време на измерване.
- Подходящ за употреба в специални среди, където конвенционалните измервателни инструменти са непрактични.
Принципи на лазерното измерване на разстоянието:
- Лазерното определяне на разстоянието използва три основни метода: лазерно импулсно определяне на разстоянието, лазерно фазово определяне на разстоянието и лазерно триангулационно определяне на разстоянието.
- Всеки метод е свързан със специфични често използвани диапазони на измерване и нива на точност.
01
Лазерно импулсно измерване на разстоянието:
Използва се предимно за измервания на дълги разстояния, обикновено надвишаващи километрични разстояния, с по-ниска точност, обикновено на ниво метър.
02
Лазерно фазово измерване:
Идеален за измервания на средни до дълги разстояния, обикновено използван в диапазони от 50 метра до 150 метра.
03
Лазерна триангулация:
Използва се главно за измервания на къси разстояния, обикновено до 2 метра, предлагайки висока точност на микронно ниво, въпреки че има ограничени разстояния на измерване.
Приложения и предимства
Лазерното измерване на разстоянието е намерило своята ниша в различни индустрии:
СтроителствоИзмервания на обекта, топографско картографиране и структурен анализ.
Автомобилна индустрияПодобряване на усъвършенстваните системи за подпомагане на водача (ADAS).
Аерокосмическа индустрияКартографиране на терена и откриване на препятствия.
Минно делоОценка на дълбочината на тунелите и проучване на минерали.
Горско стопанствоИзчисляване на височината на дърветата и анализ на гъстотата на горите.
ПроизводствоПрецизност 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 лазерните далекомери
Ербиев стъклен лазер (Er Glass Laser)
НашиятЕрбиево-легиран стъклен лазер, известен като 1535 nmБезопасно за очитеEr Glass Laser се отличава с безопасни за очите далекомери. Той предлага надеждна и рентабилна производителност, излъчвайки светлина, абсорбирана от роговицата и кристалните структури на окото, осигурявайки безопасност на ретината. При лазерно измерване на разстояние и LIDAR, особено в условия на открито, изискващи предаване на светлина на дълги разстояния, този DPSS лазер е от съществено значение. За разлика от предишни продукти, той елиминира опасностите от увреждане на очите и заслепяване. Нашият лазер използва ко-легирано Er:Yb фосфатно стъкло и полупроводник.източник на лазерна помпада произвежда дължина на вълната от 1,5 μm, което го прави идеален за измерване на разстояние и комуникации.
Лазерно измерване на разстоянието, по-специалноВременно-полетно (TOF) измерване на далжност, 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, която илюстрира принципа на TOF лазерно определяне на разстоянието.
Основните стъпки в TOF лазерното определяне на локацията са:
Излъчване на лазерен импулсЛазерно устройство излъчва кратък светлинен импулс.
Пътуване до ЦелтаЛазерният импулс се разпространява през въздуха до целта.
Отражение от целтаИмпулсът 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 двупосочното преминаване на импулса.
Изчисляване на разстоянието:Разстоянието до целта се изчислява въз основа на скоростта на светлината и измереното време.
Тази година Lumispot Tech пусна на пазара продукт, идеално подходящ за приложение в областта на TOF LIDAR детекцията.8-в-1 LiDAR източник на светлинаКликнете, 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 на базата на1535nm стъклени лазери, легирани с ербийиМодул за далекомер 1570nm 20km, които са категоризирани като стандартни продукти за безопасност на очите от клас 1. В тази серия ще намерите компоненти за лазерни далекомери от 2,5 км до 20 км с компактни размери, лека конструкция, изключителни свойства против смущения и ефективни възможности за масово производство. Те са изключително универсални и намират приложения в лазерното измерване на разстояние, LIDAR технологията и комуникационните системи.
Вграден лазерен далекомер
Военни ръчни далекомериСерията далекомери, разработена от LumiSpot Tech, е ефикасна, лесна за употреба и безопасна, използвайки безопасни за очите дължини на вълните за безвредна работа. Тези устройства предлагат показване на данни в реално време, наблюдение на мощността и предаване на данни, капсулирайки основни функции в един инструмент. Ергономичният им дизайн поддържа употреба както с една, така и с две ръце, осигурявайки комфорт по време на употреба. Тези далекомери съчетават практичност и усъвършенствана технология, осигурявайки лесно и надеждно решение за измерване.
Защо да изберете нас?
Нашият ангажимент за високи постижения е очевиден във всеки продукт, който предлагаме. Ние разбираме тънкостите на индустрията и сме приспособили продуктите си, за 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 на разстоянието.
Референция
- Смит, А. (1985). История на лазерните далекомери. Journal of Optical Engineering.
- Джонсън, Б. (1992). Приложения на лазерното измерване на разстояние. Оптика днес.
- Лий, К. (2001). Принципи на лазерното импулсно измерване на разстоянието. Фотонни изследвания.
- Кумар, Р. (2003). Разбиране на лазерното фазово измерване. Journal of Laser Applications.
- Мартинес, Л. (1998). Лазерна триангулация: Основи и приложения. Optical Engineering Reviews.
- Lumispot Tech. (2022). Продуктов каталог. Lumispot Tech Publications.
- Джао, Й. (2020). Бъдещето на лазерното измерване на разстояние: Интеграция с изкуствен интелект. Journal of Modern Optics.
Нуждаете се от безплатна консултация?
Вземете предвид приложението, изискванията за обхват, точността, издръжливостта и всички допълнителни функции, като например водоустойчивост или възможности за интеграция. Важно е също да сравните отзивите и цените на различните модели.
[Прочетете още:Специфичният метод за избор на модул за лазерен далекомер, от който се нуждаете]
Необходима е минимална поддръжка, като например поддържане на обектива чист и предпазване на устройството от удари и екстремни условия. Необходима е и редовна смяна или зареждане на батерията.
Да, много модули за далекомери са проектирани да бъдат интегрирани в други устройства като дронове, пушки, военни бинокли за далекомери и др., подобрявайки тяхната функционалност с възможности за прецизно измерване на разстояние.
Да, Lumispot Tech е производител на модули за лазерни далекомери, параметрите могат да бъдат персонализирани според нуждите или можете да изберете стандартните параметри на нашия продукт за модули за далекомери. 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 от серията далекомери са проектирани с компактни размери и леко тегло, особено сериите L905 и L1535, с обхват от 1 км до 12 км. За най-малкия модел бихме препоръчали...LSP-LRS-0310Fкойто тежи само 33 грама с обхват от 3 км.
Лазерите вече се утвърдиха като ключови инструменти в различни сектори, особено в сигурността и наблюдението. Тяхната прецизност, управляемост и гъвкавост ги правят незаменими за защитата на нашите общности и инфраструктура.
В тази статия ще се задълбочим в разнообразните приложения на лазерните технологии в областта на сигурността, защитата, мониторинга и предотвратяването на пожари. Тази дискусия има за цел да предостави цялостно разбиране за ролята на лазерите в съвременните системи за сигурност, предлагайки поглед както върху настоящите им приложения, така и върху потенциалните им бъдещи разработки.
⏩За решения за инспекция на железопътни и фотоволтаични системи, моля, кликнете тук.
Лазерни приложения в случаите на сигурност и отбрана
Системи за откриване на проникване
Тези безконтактни лазерни скенери сканират среда в две измерения, като откриват движение чрез измерване на времето, необходимо на импулсния лазерен лъч да се отрази обратно към източника си. 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 движещите се цели, като се издават 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 подпомага нощното виждане. Например, близкоинфрачервеното лазерно заснемане с ограничен обхват може ефективно да потисне обратното разсейване на светлината, значително увеличавайки разстоянието на наблюдение на фотоелектричните системи за заснемане при неблагоприятни метеорологични условия, както денем, така и нощем. Външните функционални бутони на системата контролират разстоянието на заснемане, ширината на стробоскопа и ясното изображение, подобрявайки обхвата на наблюдение. (Wang, 2016).
Мониторинг на трафика
Лазерните пистолети за измерване на скоростта са от решаващо значение за наблюдението на трафика, използвайки лазерна технология за измерване на скоростта на превозните средства. Тези устройства са предпочитани от правоохранителните органи заради тяхната прецизност и способност да се насочват към отделни превозни средства в гъст трафик.
Мониторинг на общественото пространство
Лазерната технология е от съществено значение и за контрола и наблюдението на тълпите в обществени пространства. Лазерните скенери и свързаните с тях технологии ефективно наблюдават движенията на тълпите, повишавайки обществената безопасност.
Приложения за пожароизвестяване
В системите за пожароизвестяване 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. Освен това, лазерната технология е безценна при наблюдението и събирането на данни на местата на пожарите, предоставяйки важна информация за контрол на пожара.
Специално приложение: Безпилотни летателни апарати и лазерна технология
Използването на безпилотни летателни апарати (БЛА) в сферата на сигурността нараства, като лазерната технология значително подобрява възможностите им за наблюдение и сигурност. Тези системи, базирани на лавинни фотодиодни (APD) фокално-плоскостни решетки (FPA) от ново поколение и комбинирани с високопроизводителна обработка на изображения, значително подобриха производителността на наблюдението.
Зелени лазери и модул за далекомерв защита
Сред различните видове лазери,лазери със зелена светлина, обикновено работещи в диапазона от 520 до 540 нанометра, се отличават с високата си видимост и прецизност. Тези лазери са особено полезни в приложения, изискващи прецизно маркиране или визуализация. Освен това, лазерните локационни модули, които използват линейното разпространение и високата точност на лазерите, измерват разстоянията, като изчисляват времето, необходимо на лазерния лъч да премине от емитера до рефлектора и обратно. Тази технология е от решаващо значение в системите за измерване и позициониране.
Еволюция на лазерните технологии в сигурността
От изобретяването си в средата на 20-ти век, лазерната технология е претърпяла значително развитие. Първоначално като научен експериментален инструмент, лазерите са станали неразделна част от различни области, включително промишлеността, медицината, комуникациите и сигурността. В сферата на сигурността, приложенията на лазерите са еволюирали от основни системи за мониторинг и аларми до сложни, многофункционални системи. Те включват системи за откриване на проникване, видеонаблюдение, наблюдение на трафика и пожароизвестяване.
Бъдещи иновации в лазерните технологии
Бъдещето на лазерните технологии в сигурността може да доведе до революционни иновации, особено с интеграцията на изкуствен интелект (ИИ). Алгоритмите на ИИ, анализиращи данни от лазерно сканиране, биха могли да идентифицират и предскажат заплахите за сигурността по-точно, подобрявайки ефективността и времето за реакция на системите за сигурност. Освен това, с напредването на технологията на интернет на нещата (IoT), комбинацията от лазерни технологии с мрежово свързани 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 производителността на системите за сигурност, но и да трансформират нашия подход към безопасността и наблюдението, правейки го по-интелигентен, ефикасен и адаптивен. С развитието на технологиите, приложението на лазерите в сигурността ще се разшири, осигурявайки по-безопасна и по-надеждна среда.
Референции
- Хосмер, П. (2004). Използване на технология за лазерно сканиране за периметърна защита. Сборник от 37-та годишна Международна конференция по технологии за сигурност в Карнахан, 2003 г. DOI
- Уанг, С., Циу, С., Джин, У. и Ву, С. (2016). Проектиране на миниатюрна система за видеообработка в реално време с лазерно управление на обхвата в близката инфрачервена област. 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 импулсно лазерно изобразяване за наблюдение на далечни разстояния в областта на сигурността на морските граници: откриване и идентификация за приложения за борба с безпилотни летателни апарати. Proceedings of SPIE - Международното дружество за оптично инженерство. DOI
НЯКОИ ОТ ЛАЗЕРНИТЕ МОДУЛИ ЗА ОТБРАНА
Предлага се OEM лазерен модул, свържете се с нас за повече подробности!
