Ця стаття пропонує всебічне дослідження технології лазерної локації, простежує її історичну еволюцію, пояснює її основні принципи та висвітлює різноманітні застосування. Призначена для інженерів-лазерів, науково-дослідних команд та оптичних академіків, ця робота пропонує поєднання історичного контексту та сучасного розуміння.
Генезис та еволюція лазерної локації
Виниклі на початку 1960-х років, перші лазерні далекоміри були розроблені переважно для військових цілей [1]. Протягом багатьох років ця технологія розвивалася та розширювала своє застосування в різних секторах, включаючи будівництво, топографію, аерокосмічну галузь [2], і далі.
Лазерна технологія– це безконтактний промисловий метод вимірювання, який пропонує кілька переваг порівняно з традиційними контактними методами вимірювання відстані:
- Усуває необхідність фізичного контакту з вимірювальною поверхнею, запобігаючи деформаціям, які можуть призвести до похибок вимірювання.
- Мінімізує знос вимірювальної поверхні, оскільки не передбачає фізичного контакту під час вимірювання.
- Підходить для використання в спеціальних умовах, де звичайні вимірювальні інструменти непрактичні.
Принципи лазерної локації:
- Лазерна локація використовує три основні методи: лазерну імпульсну локацію, лазерну фазову локацію та лазерну тріангуляційну локацію.
- Кожен метод пов'язаний з певними загальновживаними діапазонами вимірювань та рівнями точності.
01
Лазерний імпульсний дальномір:
В основному використовується для вимірювань на великі відстані, зазвичай перевищуючи кілометрові відстані, з нижчою точністю, зазвичай на рівні метра.
02
Лазерне фазове вимірювання:
Ідеально підходить для вимірювань на середніх та великих відстанях, зазвичай використовується в діапазоні від 50 до 150 метрів.
03
Лазерна тріангуляція:
В основному використовується для вимірювань на коротких відстанях, зазвичай у межах 2 метрів, забезпечуючи високу точність на мікронному рівні, хоча й має обмежені відстані вимірювання.
Застосування та переваги
Лазерна локація знайшла свою нішу в різних галузях промисловості:
БудівництвоВимірювання ділянки, топографічне картографування та структурний аналіз.
Автомобільна промисловістьУдосконалення передових систем допомоги водієві (ADAS).
Аерокосмічна галузьКартографування місцевості та виявлення перешкод.
Видобуток корисних копалинОцінка глибини тунелів та розвідка корисних копалин.
ЛісівництвоРозрахунок висоти дерев та аналіз густоти лісу.
ВиробництвоТочність вирівнювання машин та обладнання.
Ця технологія пропонує кілька переваг порівняно з традиційними методами, включаючи безконтактні вимірювання, зменшене знос і неперевершену універсальність.
Рішення Lumispot Tech у галузі лазерних далекомірів
Лазер на ербієвому склі (Er Glass Laser)
НашЕрбієвий скляний лазер, відомий як 1535 нмБезпечний для очейЛазер на основі ербонового скла (ER Glass Laser) чудово підходить для виготовлення безпечних для очей далекомірів. Він пропонує надійну та економічно ефективну роботу, випромінюючи світло, що поглинається рогівкою та кристалічними структурами ока, забезпечуючи безпеку сітківки. У лазерному вимірюванні довжини та LIDAR, особливо в умовах відкритого простору, що потребують передачі світла на великі відстані, цей DPSS-лазер є незамінним. На відміну від попередніх продуктів, він усуває небезпеку пошкодження очей та засліплення. Наш лазер використовує спільно леговане фосфатне скло Er:Yb та напівпровідник.джерело лазерного накачуваннядля створення довжини хвилі 1,5 мкм, що робить його ідеальним для вимірювання дальності та зв'язку.
Лазерна локація, зокремаВимірювання дальності за часом прольоту (TOF), – це метод, який використовується для визначення відстані між лазерним джерелом та ціллю. Цей принцип широко використовується в різних застосуваннях, від простих вимірювань відстані до складного 3D-картографування. Давайте створимо діаграму, щоб проілюструвати принцип лазерного локометра TOF.
Основні кроки лазерної локації TOF:
Випромінювання лазерного імпульсуЛазерний пристрій випромінює короткий імпульс світла.
Подорож до ЦіліЛазерний імпульс поширюється по повітрю до цілі.
Відображення від ціліІмпульс досягає цілі та відбивається назад.
Повернення до джерела:Відбитий імпульс повертається до лазерного пристрою.
Виявлення:Лазерний пристрій виявляє повернутий лазерний імпульс.
Вимірювання часу:Вимірюється час, необхідний для проходження імпульсу туди й назад.
Розрахунок відстані:Відстань до цілі розраховується на основі швидкості світла та виміряного часу.
Цього року компанія Lumispot Tech випустила продукт, ідеально пристосований для застосування в галузі детектування за допомогою TOF LIDAR.Джерело світла LiDAR 8-в-1Натисніть, щоб дізнатися більше, якщо вас це цікавить.
Модуль лазерного далекоміра
Ця серія продуктів в першу чергу зосереджена на безпечному для людського ока лазерному модулі локації, розробленому на основі1535 нм лазери на склі, легованому ербієміМодуль далекоміра 1570 нм 20 км, які класифікуються як стандартні продукти класу 1 для безпеки зору. У цій серії ви знайдете компоненти лазерних далекомірів від 2,5 км до 20 км з компактними розмірами, легкою конструкцією, винятковими властивостями захисту від перешкод та ефективними можливостями масового виробництва. Вони є дуже універсальними та знаходять застосування в лазерному локаторі, технології LIDAR та системах зв'язку.
Інтегрований лазерний далекомір
Військові портативні далекоміриСерія далекомірів, розроблена LumiSpot Tech, є ефективною, зручною та безпечною, використовуючи безпечні для очей довжини хвиль для безпечної роботи. Ці пристрої пропонують відображення даних у режимі реального часу, моніторинг потужності та передачу даних, поєднуючи основні функції в одному інструменті. Їхній ергономічний дизайн дозволяє використовувати як однією, так і двома руками, забезпечуючи комфорт під час використання. Ці далекоміри поєднують практичність та передові технології, забезпечуючи просте та надійне вимірювальне рішення.
Чому варто обрати нас?
Наше прагнення до досконалості очевидне в кожному продукті, який ми пропонуємо. Ми розуміємо тонкощі галузі та адаптували наші продукти до найвищих стандартів якості та продуктивності. Наш акцент на задоволенні потреб клієнтів у поєднанні з нашим технічним досвідом робить нас кращим вибором для професіоналів, які шукають надійні рішення для лазерного вимірювання відстані.
Довідка
- Сміт, А. (1985). Історія лазерних далекомірів. Журнал оптичної інженерії.
- Джонсон, Б. (1992). Застосування лазерної локації. Оптика сьогодні.
- Лі, К. (2001). Принципи лазерного імпульсного вимірювання довжини. Дослідження фотоніки.
- Кумар, Р. (2003). Розуміння лазерного фазового діапазону. Журнал лазерних застосувань.
- Мартінес, Л. (1998). Лазерна тріангуляція: основи та застосування. Огляди оптичної інженерії.
- Lumispot Tech. (2022). Каталог продукції. Публікації Lumispot Tech.
- Чжао, Ю. (2020). Майбутнє лазерної локації: інтеграція штучного інтелекту. Журнал сучасної оптики.
Потрібна безкоштовна консультація?
Враховуйте застосування, вимоги до дальності, точність, довговічність та будь-які додаткові функції, такі як водонепроникність або можливості інтеграції. Також важливо порівняти відгуки та ціни різних моделей.
[Читати далі:Конкретний метод вибору модуля лазерного далекоміра, який вам потрібен]
Потрібне мінімальне обслуговування, таке як підтримка чистоти об'єктива та захист пристрою від ударів та екстремальних умов. Також необхідна регулярна заміна або заряджання батареї.
Так, багато модулів далекомірів призначені для інтеграції в інші пристрої, такі як дрони, гвинтівки, військові біноклі-далекомери тощо, що розширює їхню функціональність завдяки можливостям точного вимірювання відстані.
Так, Lumispot Tech є виробником модулів лазерних далекомірів, параметри можна налаштувати за потреби, або ви можете вибрати стандартні параметри нашого продукту – модуля далекоміра. Щоб отримати додаткову інформацію або поставити запитання, будь ласка, зв’яжіться з нашою командою з продажу.
Більшість наших лазерних модулів серії далекомірів мають компактні розміри та легку вагу, особливо серії L905 та L1535, з дальністю вимірювання від 1 км до 12 км. Для найменшого з них ми рекомендуємо...LSP-LRS-0310Fякий важить лише 33 г і має дальність дії 3 км.
Лазери стали ключовими інструментами в різних секторах, зокрема в безпеці та спостереженні. Їхня точність, керованість та універсальність роблять їх незамінними для захисту наших громад та інфраструктури.
У цій статті ми заглибимося в різноманітне застосування лазерних технологій у сферах безпеки, захисту, моніторингу та пожежної безпеки. Це обговорення має на меті забезпечити всебічне розуміння ролі лазерів у сучасних системах безпеки, пропонуючи уявлення як про їхнє поточне використання, так і про потенційний майбутній розвиток.
⏩Щодо рішень для інспекції залізниць та фотоелектричних систем, натисніть тут.
Застосування лазерів у справах безпеки та оборони
Системи виявлення вторгнень
Ці безконтактні лазерні сканери сканують середовище у двох вимірах, виявляючи рух, вимірюючи час, необхідний імпульсному лазерному променю для відбиття назад до його джерела. Ця технологія створює контурну карту місцевості, що дозволяє системі розпізнавати нові об'єкти в полі зору за змінами в запрограмованому оточенні. Це дозволяє оцінювати розмір, форму та напрямок рухомих цілей, видаючи сигнали тривоги за необхідності. (Hosmer, 2004).
⏩ Пов’язаний блог:Нова система лазерного виявлення вторгнень: розумний крок у безпеці
Системи відеоспостереження
У відеоспостереженні лазерна технологія допомагає в нічному моніторингу. Наприклад, ближнє інфрачервоне лазерне зображення з функцією стробування може ефективно пригнічувати зворотне розсіювання світла, значно збільшуючи дальність спостереження фотоелектричних систем зображення за несприятливих погодних умов, як вдень, так і вночі. Зовнішні функціональні кнопки системи керують дальністю стробування, шириною стробоскопа та чіткістю зображення, покращуючи дальність спостереження (Wang, 2016).
Моніторинг дорожнього руху
Лазерні пістолети для вимірювання швидкості мають вирішальне значення для моніторингу дорожнього руху, оскільки вони використовують лазерну технологію для вимірювання швидкості транспортних засобів. Ці пристрої користуються популярністю серед правоохоронних органів завдяки своїй точності та здатності виявляти окремі транспортні засоби в умовах щільного руху.
Моніторинг громадського простору
Лазерні технології також відіграють важливу роль у контролі та моніторингу натовпу в громадських місцях. Лазерні сканери та пов'язані з ними технології ефективно контролюють рух натовпу, підвищуючи громадську безпеку.
Застосування пожежної сигналізації
У системах пожежної сигналізації лазерні датчики відіграють ключову роль у ранньому виявленні пожежі, швидко ідентифікуючи ознаки пожежі, такі як дим або зміни температури, для своєчасного спрацьовування тривоги. Крім того, лазерна технологія є безцінною для моніторингу та збору даних на місцях пожеж, надаючи важливу інформацію для боротьби з вогнем.
Спеціальне застосування: БПЛА та лазерні технології
Використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА) у сфері безпеки зростає, а лазерні технології значно покращують їхні можливості моніторингу та безпеки. Ці системи, засновані на лавинних фотодіодних (APD) ґратках фокальної площини (FPA) нового покоління та в поєднанні з високопродуктивною обробкою зображень, значно покращили ефективність спостереження.
Зелені лазери та модуль далекомірав обороні
Серед різних типів лазерів,зелені лазери, що зазвичай працюють у діапазоні від 520 до 540 нанометрів, вирізняються високою видимістю та точністю. Ці лазери особливо корисні в застосуваннях, що вимагають точного маркування або візуалізації. Крім того, модулі лазерного локатора, які використовують лінійне поширення та високу точність лазерів, вимірюють відстані, обчислюючи час, необхідний лазерному променю для проходження шляху від випромінювача до відбивача і назад. Ця технологія має вирішальне значення в системах вимірювання та позиціонування.
Еволюція лазерних технологій у сфері безпеки
З моменту свого винаходу в середині 20-го століття лазерна технологія зазнала значного розвитку. Спочатку як науковий експериментальний інструмент, лазери стали невід'ємною частиною різних галузей, включаючи промисловість, медицину, зв'язок та безпеку. У сфері безпеки застосування лазерів еволюціонувало від базових систем моніторингу та сигналізації до складних, багатофункціональних систем. До них належать системи виявлення вторгнень, відеоспостереження, моніторинг дорожнього руху та системи пожежної сигналізації.
Майбутні інновації в лазерних технологіях
Майбутнє лазерних технологій у сфері безпеки може бути присвячене новаторським інноваціям, зокрема, завдяки інтеграції штучного інтелекту (ШІ). Алгоритми ШІ, що аналізують дані лазерного сканування, можуть точніше виявляти та прогнозувати загрози безпеці, підвищуючи ефективність та час реагування систем безпеки. Більше того, з розвитком технології Інтернету речей (IoT), поєднання лазерних технологій з мережевими пристроями, ймовірно, призведе до створення розумніших та автоматизованіших систем безпеки, здатних здійснювати моніторинг та реагування в режимі реального часу.
Очікується, що ці інновації не лише покращать продуктивність систем безпеки, але й трансформують наш підхід до безпеки та спостереження, зробивши його більш інтелектуальним, ефективним та адаптивним. З розвитком технологій застосування лазерів у сфері безпеки розширюватиметься, забезпечуючи безпечніше та надійніше середовище.
Посилання
- Хосмер, П. (2004). Використання технології лазерного сканування для захисту периметра. Матеріали 37-ї щорічної Міжнародної Карнаханської конференції з технологій безпеки 2003 року. DOI
- Ван, С., Цю, С., Цзінь, В. та Ву, С. (2016). Розробка мініатюрної лазерної системи обробки відео в реальному часі з регульованою дальністю та ближнім інфрачервоним лазером. 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 та 3D лазерне зображення зі спалахом для спостереження на великій відстані в безпеці морських кордонів: виявлення та ідентифікація для застосування проти БПЛА. Праці SPIE - Міжнародного товариства оптичної інженерії. DOI
ДЕЯКІ ЛАЗЕРНІ МОДУЛІ ДЛЯ ОБОРОНИ
Доступне обслуговування лазерних модулів OEM, зв'яжіться з нами для отримання додаткової інформації!
