Tento článok poskytuje komplexný prieskum technológie laserového merania vzdialenosti, sleduje jej historický vývoj, objasňuje jej základné princípy a zdôrazňuje jej rozmanité aplikácie. Tento článok, určený pre laserových inžinierov, výskumné a vývojové tímy a optickú akademickú obec, ponúka kombináciu historického kontextu a moderného chápania.
Vznik a vývoj laserového merania vzdialenosti
Prvé laserové diaľkomery, ktoré vznikli začiatkom 60. rokov 20. storočia, boli vyvinuté predovšetkým na vojenské účely [1]. V priebehu rokov sa táto technológia vyvíjala a rozšírila svoje uplatnenie v rôznych sektoroch vrátane stavebníctva, topografie a leteckého priemyslu [2] a ďalej.
Laserová technológiaje bezkontaktná priemyselná meracia technika, ktorá ponúka v porovnaní s tradičnými kontaktnými metódami merania rozsahu niekoľko výhod:
- Eliminuje potrebu fyzického kontaktu s meracou plochou, čím sa zabráni deformáciám, ktoré môžu viesť k chybám merania.
- Minimalizuje opotrebovanie meracieho povrchu, pretože počas merania nedochádza k fyzickému kontaktu.
- Vhodné na použitie v špeciálnych prostrediach, kde sú bežné meracie nástroje nepraktické.
Princípy laserového merania vzdialenosti:
- Laserové meranie vzdialenosti využíva tri hlavné metódy: laserové pulzné meranie vzdialenosti, laserové fázové meranie vzdialenosti a laserové triangulačné meranie vzdialenosti.
- Každá metóda je spojená so špecifickými bežne používanými meracími rozsahmi a úrovňami presnosti.
01
Meranie vzdialenosti laserovým impulzom:
Používa sa predovšetkým na meranie na dlhé vzdialenosti, zvyčajne presahujúce kilometrové vzdialenosti, s nižšou presnosťou, zvyčajne na úrovni metrov.
02
Laserové fázové meranie rozsahu:
Ideálne na meranie stredných až dlhých vzdialeností, bežne používané v rozsahu 50 metrov až 150 metrov.
03
Laserová triangulácia:
Používa sa hlavne na merania na krátke vzdialenosti, zvyčajne do 2 metrov, pričom ponúka vysokú presnosť na úrovni mikrónov, hoci má obmedzené meracie vzdialenosti.
Aplikácie a výhody
Laserové meranie vzdialenosti si našlo svoje miesto v rôznych odvetviach:
StavebníctvoMerania lokality, topografické mapovanie a štrukturálna analýza.
Automobilový priemyselVylepšenie pokročilých asistenčných systémov pre vodiča (ADAS).
Letectvo a kozmonautikaMapovanie terénu a detekcia prekážok.
ŤažbaPosúdenie hĺbky tunela a prieskum nerastných surovín.
LesníctvoVýpočet výšky stromov a analýza hustoty lesa.
VýrobaPresnosť pri zarovnávaní strojov a zariadení.
Táto technológia ponúka oproti tradičným metódam niekoľko výhod vrátane bezkontaktného merania, zníženého opotrebenia a bezkonkurenčnej všestrannosti.
Riešenia spoločnosti Lumispot Tech v oblasti laserových diaľkomerov
Erbiom dopovaný sklenený laser (Er sklenený laser)
NašeErbiom dopovaný sklenený laser, známy ako 1535 nmBezpečné pre očiEr sklenený laser vyniká v oblasti diaľkomerov bezpečných pre oči. Ponúka spoľahlivý a cenovo dostupný výkon, vyžaruje svetlo absorbované rohovkou a kryštalickými štruktúrami oka, čím zaisťuje bezpečnosť sietnice. Pri laserovom meraní vzdialenosti a LIDAR, najmä vo vonkajších prostrediach vyžadujúcich prenos svetla na veľké vzdialenosti, je tento DPSS laser nevyhnutný. Na rozdiel od predchádzajúcich produktov eliminuje poškodenie očí a riziko oslepenia. Náš laser používa ko-dopované fosfátové sklo Er:Yb a polovodič.zdroj laserového čerpadlana vytvorenie vlnovej dĺžky 1,5 μm, vďaka čomu je ideálny pre meranie vzdialenosti a komunikáciu.
Laserové meranie vzdialenosti, najmäMeranie rozsahu podľa času letu (TOF), je metóda používaná na určenie vzdialenosti medzi laserovým zdrojom a cieľom. Tento princíp sa široko používa v rôznych aplikáciách, od jednoduchých meraní vzdialenosti až po komplexné 3D mapovanie. Vytvorme diagram na ilustráciu princípu laserového merania vzdialenosti TOF.
Základné kroky pri laserovom meraní vzdialenosti TOF sú:
Emisia laserového impulzuLaserové zariadenie vyžaruje krátky svetelný impulz.
Cestovanie do cieľaLaserový impulz sa šíri vzduchom k cieľu.
Odraz od cieľaPulz zasiahne cieľ a odrazí sa späť.
Späť k zdroju:Odrazený impulz sa vracia späť do laserového zariadenia.
Detekcia:Laserové zariadenie detekuje vracajúci sa laserový impulz.
Meranie času:Meria sa čas potrebný na okružnú cestu impulzu.
Výpočet vzdialenosti:Vzdialenosť k cieľu sa vypočíta na základe rýchlosti svetla a nameraného času.
Spoločnosť Lumispot Tech tento rok uviedla na trh produkt, ktorý je dokonale vhodný na použitie v oblasti detekcie TOF LIDAR.8-v-1 LiDAR svetelný zdrojAk máte záujem, kliknite pre viac informácií.
Modul laserového diaľkomeru
Táto produktová séria sa primárne zameriava na laserový merací modul bezpečný pre ľudské oko, vyvinutý na základe1535nm sklenené lasery dopované erbiomaModul diaľkomeru 1570nm 20km, ktoré sú zaradené do kategórie štandardných produktov triedy 1 pre bezpečnosť očí. V tejto sérii nájdete komponenty laserových diaľkomerov od 2,5 km do 20 km s kompaktnými rozmermi, ľahkou konštrukciou, výnimočnými vlastnosťami proti rušeniu a efektívnymi možnosťami hromadnej výroby. Sú veľmi všestranné a nachádzajú uplatnenie v laserovom meraní vzdialenosti, technológii LIDAR a komunikačných systémoch.
Integrovaný laserový diaľkomer
Vojenské ručné diaľkomerySérie diaľkomerov vyvinuté spoločnosťou LumiSpot Tech sú efektívne, užívateľsky prívetivé a bezpečné, využívajú vlnové dĺžky bezpečné pre oči pre neškodnú prevádzku. Tieto zariadenia ponúkajú zobrazenie údajov v reálnom čase, monitorovanie výkonu a prenos údajov, čím zhŕňajú základné funkcie v jednom nástroji. Ich ergonomický dizajn umožňuje používanie jednou aj dvoma rukami, čím poskytuje pohodlie počas používania. Tieto diaľkomery kombinujú praktickosť a pokročilú technológiu, čím zabezpečujú jednoduché a spoľahlivé meracie riešenie.
Prečo si vybrať nás?
Náš záväzok k dokonalosti je zrejmý v každom produkte, ktorý ponúkame. Rozumieme zložitosti tohto odvetvia a naše produkty sme prispôsobili tak, aby spĺňali najvyššie štandardy kvality a výkonu. Náš dôraz na spokojnosť zákazníkov v kombinácii s našimi technickými znalosťami z nás robí preferovanú voľbu pre profesionálov, ktorí hľadajú spoľahlivé riešenia laserového merania vzdialenosti.
Referencia
- Smith, A. (1985). História laserových diaľkomerov. Journal of Optical Engineering.
- Johnson, B. (1992). Aplikácie laserového merania vzdialenosti. Optika dnes.
- Lee, C. (2001). Princípy merania vzdialenosti laserovými impulzmi. Fotonický výskum.
- Kumar, R. (2003). Pochopenie fázového merania laserom. Journal of Laser Applications.
- Martinez, L. (1998). Laserová triangulácia: Základy a aplikácie. Optical Engineering Reviews.
- Lumispot Tech. (2022). Katalóg produktov. Lumispot Tech Publications.
- Zhao, Y. (2020). Budúcnosť laserového merania vzdialenosti: Integrácia umelej inteligencie. Časopis modernej optiky.
Potrebujete bezplatnú konzultáciu?
Zvážte použitie, požiadavky na dosah, presnosť, odolnosť a všetky ďalšie funkcie, ako je vodotesnosť alebo integračné možnosti. Je tiež dôležité porovnať recenzie a ceny rôznych modelov.
[Čítať ďalej:Konkrétna metóda výberu modulu laserového diaľkomeru, ktorý potrebujete]
Vyžaduje sa minimálna údržba, ako je udržiavanie čistoty objektívu a ochrana zariadenia pred nárazmi a extrémnymi podmienkami. Pravidelná výmena alebo nabíjanie batérie je tiež nevyhnutná.
Áno, mnohé moduly diaľkomeru sú navrhnuté tak, aby sa dali integrovať do iných zariadení, ako sú drony, pušky, vojenské ďalekohľady s diaľkomerom atď., čím sa rozširuje ich funkčnosť o presné meranie vzdialenosti.
Áno, Lumispot Tech je výrobca modulov laserových diaľkomerov, parametre je možné prispôsobiť podľa potreby alebo si môžete vybrať štandardné parametre nášho produktu modulu diaľkomeru. Pre viac informácií alebo otázky neváhajte kontaktovať náš obchodný tím s vašimi potrebami.
Väčšina našich laserových modulov v sérii diaľkomerov je navrhnutá ako kompaktná a ľahká, najmä série L905 a L1535 s dosahom od 1 km do 12 km. Pre najmenší model by sme odporučili...LSP-LRS-0310Fktorý váži iba 33 g s dosahom 3 km.
Lasery sa v súčasnosti stali kľúčovými nástrojmi v rôznych odvetviach, najmä v oblasti bezpečnosti a dohľadu. Vďaka svojej presnosti, ovládateľnosti a všestrannosti sú nevyhnutné pri ochrane našich komunít a infraštruktúry.
V tomto článku sa ponoríme do rôznych aplikácií laserovej technológie v oblasti bezpečnosti, ochrany, monitorovania a prevencie požiarov. Cieľom tejto diskusie je poskytnúť komplexné pochopenie úlohy laserov v moderných bezpečnostných systémoch a ponúknuť pohľad na ich súčasné využitie, ako aj na potenciálny budúci vývoj.
⏩Pre riešenia inšpekcie železníc a fotovoltaiky kliknite sem.
Laserové aplikácie v bezpečnostných a obranných prípadoch
Systémy detekcie narušenia
Tieto bezkontaktné laserové skenery skenujú prostredie v dvoch rozmeroch a detekujú pohyb meraním času, ktorý je potrebný na odraz pulzného laserového lúča späť k jeho zdroju. Táto technológia vytvára kontúrovú mapu oblasti, ktorá umožňuje systému rozpoznávať nové objekty v jeho zornom poli na základe zmien v naprogramovanom okolí. To umožňuje posúdiť veľkosť, tvar a smer pohybujúcich sa cieľov a v prípade potreby spustiť alarmy. (Hosmer, 2004).
⏩ Súvisiaci blog:Nový laserový systém detekcie vniknutia: Inteligentný krok vpred v oblasti bezpečnosti
Systémy dohľadu
V oblasti video dohľadu pomáha laserová technológia pri monitorovaní nočným videním. Napríklad zobrazovanie s synchronizáciou laseru v blízkej infračervenej oblasti dokáže účinne potlačiť spätný rozptyl svetla, čím sa výrazne zvýši pozorovacia vzdialenosť fotoelektrických zobrazovacích systémov v nepriaznivých poveternostných podmienkach, a to vo dne aj v noci. Externé funkčné tlačidlá systému ovládajú synchronizačnú vzdialenosť, šírku záblesku a jasný obraz, čím sa zlepšuje dosah dohľadu. (Wang, 2016).
Monitorovanie dopravy
Laserové rýchlomery sú kľúčové pri monitorovaní dopravy, pretože využívajú laserovú technológiu na meranie rýchlosti vozidiel. Tieto zariadenia sú obľúbené orgánmi činnými v trestnom konaní pre ich presnosť a schopnosť zamerať sa na jednotlivé vozidlá v hustej premávke.
Monitorovanie verejného priestoru
Laserová technológia je tiež nápomocná pri kontrole a monitorovaní davu vo verejných priestoroch. Laserové skenery a súvisiace technológie účinne dohliadajú na pohyb davu a zvyšujú verejnú bezpečnosť.
Aplikácie detekcie požiaru
V systémoch požiarneho varovania zohrávajú laserové senzory kľúčovú úlohu pri včasnej detekcii požiaru, rýchlo identifikujú príznaky požiaru, ako je dym alebo zmeny teploty, a spúšťajú včasné alarmy. Okrem toho je laserová technológia neoceniteľná pri monitorovaní a zbere údajov na miestach požiaru a poskytuje dôležité informácie na kontrolu požiaru.
Špeciálna aplikácia: UAV a laserová technológia
Používanie bezpilotných lietadiel (UAV) v oblasti bezpečnosti narastá a laserová technológia výrazne zlepšuje ich monitorovacie a bezpečnostné schopnosti. Tieto systémy, založené na novej generácii lavínových fotodiód (APD) a ohniskových rovinných sústav (FPA) v kombinácii s vysokovýkonným spracovaním obrazu, výrazne zlepšili výkon dohľadu.
Zelené lasery a modul diaľkomeruv obrane
Medzi rôznymi typmi laserov,zelené lasery, ktoré zvyčajne pracujú v rozsahu 520 až 540 nanometrov, sa vyznačujú vysokou viditeľnosťou a presnosťou. Tieto lasery sú obzvlášť užitočné v aplikáciách vyžadujúcich presné značenie alebo vizualizáciu. Okrem toho laserové diaľkové moduly, ktoré využívajú lineárne šírenie a vysokú presnosť laserov, merajú vzdialenosti výpočtom času, ktorý laserový lúč potrebuje na cestu od žiariča k reflektoru a späť. Táto technológia je kľúčová v meracích a polohovacích systémoch.
Vývoj laserovej technológie v bezpečnosti
Od svojho vynálezu v polovici 20. storočia prešla laserová technológia významným vývojom. Lasery, pôvodne vedecký experimentálny nástroj, sa stali neoddeliteľnou súčasťou rôznych oblastí vrátane priemyslu, medicíny, komunikácie a bezpečnosti. V oblasti bezpečnosti sa laserové aplikácie vyvinuli zo základných monitorovacích a poplašných systémov na sofistikované, multifunkčné systémy. Patria sem systémy detekcie vniknutia, video dohľad, monitorovanie dopravy a požiarne varovné systémy.
Budúce inovácie v laserovej technológii
Budúcnosť laserových technológií v oblasti bezpečnosti by mohla priniesť prelomové inovácie, najmä s integráciou umelej inteligencie (AI). Algoritmy AI analyzujúce dáta z laserového skenovania by mohli presnejšie identifikovať a predpovedať bezpečnostné hrozby, čím by sa zvýšila efektivita a čas odozvy bezpečnostných systémov. Navyše, s pokrokom technológie internetu vecí (IoT) bude kombinácia laserových technológií so zariadeniami pripojenými k sieti pravdepodobne viesť k inteligentnejším a automatizovanejším bezpečnostným systémom schopným monitorovania a reakcie v reálnom čase.
Očakáva sa, že tieto inovácie nielen zlepšia výkon bezpečnostných systémov, ale aj transformujú náš prístup k bezpečnosti a dohľadu, vďaka čomu bude inteligentnejší, efektívnejší a prispôsobivejší. S neustálym pokrokom technológií sa má rozšíriť aj využitie laserov v oblasti bezpečnosti, čo zabezpečí bezpečnejšie a spoľahlivejšie prostredie.
Referencie
- Hosmer, P. (2004). Využitie laserovej skenovacej technológie na ochranu perimetra. Zborník z 37. ročníka medzinárodnej konferencie o bezpečnostných technológiách v Carnahane, 2003. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W. a Wu, S. (2016). Návrh miniatúrneho systému spracovania videa v reálnom čase s riadeným dosahom a laserovým riadením v blízkom infračervenom spektre. 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 a Gorce, D. (2017). 2D a 3D zábleskové laserové zobrazovanie pre diaľkový dohľad v oblasti bezpečnosti námorných hraníc: detekcia a identifikácia pre aplikácie proti UAS. Zborník SPIE - Medzinárodná spoločnosť pre optické inžinierstvo. DOI
NIEKTORÉ Z LASEROVÝCH MODULOV PRE OBRANU
K dispozícii je servis laserových modulov OEM, kontaktujte nás pre viac informácií!
