В этой статье представлено всестороннее исследование технологии лазерной локации, прослежена ее историческая эволюция, разъяснены ее основные принципы и подчеркнуты ее разнообразные применения. Эта статья, предназначенная для инженеров-лазерных инженеров, научно-исследовательских групп и оптических научных кругов, предлагает сочетание исторического контекста и современного понимания.
Генезис и эволюция лазерной локации
Первые лазерные дальномеры, появившиеся в начале 1960-х годов, были разработаны в первую очередь для военных целей.1]. С годами технология развивалась и расширяла свое применение в различных секторах, включая строительство, топографию, аэрокосмическую промышленность.2] и далее.
Лазерная технологияпредставляет собой бесконтактный промышленный метод измерения, который предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционными контактными методами измерения дальности:
- Устраняет необходимость физического контакта с измерительной поверхностью, предотвращая деформации, которые могут привести к ошибкам измерения.
- Минимизирует износ измерительной поверхности, поскольку во время измерения не требуется физический контакт.
- Подходит для использования в особых условиях, где обычные измерительные инструменты непрактичны.
Принципы лазерной локации:
- В лазерной локации используются три основных метода: лазерная импульсная локация, лазерная фазовая локация и лазерная триангуляция.
- Каждый метод связан с конкретными широко используемыми диапазонами измерений и уровнями точности.
01
Лазерный импульсный диапазон:
В основном используется для измерений на больших расстояниях, обычно превышающих километры, с более низкой точностью, обычно на уровне метра.
02
Лазерная фазовая локация:
Идеально подходит для измерений на средних и больших расстояниях, обычно используется в диапазонах от 50 до 150 метров.
03
Лазерная триангуляция:
В основном используется для измерений на небольших расстояниях, обычно в пределах 2 метров, обеспечивая высокую точность на микронном уровне, хотя и имеет ограниченные расстояния измерения.
Приложения и преимущества
Лазерная локация нашла свою нишу в различных отраслях:
Строительство: Измерения объекта, топографическое картографирование и структурный анализ.
Автомобильная промышленность: Улучшение передовых систем помощи водителю (ADAS).
Аэрокосмическая промышленность: картографирование местности и обнаружение препятствий.
Горное дело: Оценка глубины туннелей и разведка полезных ископаемых.
Лесное хозяйство: Расчет высоты деревьев и анализ плотности леса.
Производство: Точность выравнивания машин и оборудования.
Эта технология предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами, включая бесконтактные измерения, снижение износа и непревзойденную универсальность.
Решения Lumispot Tech в области лазерной дальнометрии
Лазер на стекле, легированном эрбием (Er Glass Laser)
НашЛазер на стекле, легированном эрбием, известный как 1535 нмБезопасный для глазEr Glass Laser отличается безопасностью для глаз. Он обеспечивает надежную и экономичную работу, излучая свет, поглощаемый роговицей и кристаллическими структурами глаза, обеспечивая безопасность сетчатки. Этот лазер DPSS незаменим в лазерной локации и лидаре, особенно на открытом воздухе, где требуется передача света на большие расстояния. В отличие от предыдущих продуктов, он исключает повреждение глаз и опасность ослепления. В нашем лазере используется солегированное Er:Yb фосфатное стекло и полупроводник.источник лазерной накачкидля создания длины волны 1,5 мкм, что делает его идеальным для измерения дальности и связи.
Лазерная локация, в частностиВремя полета (TOF), — это метод, используемый для определения расстояния между лазерным источником и целью. Этот принцип широко используется в различных приложениях: от простых измерений расстояний до сложных 3D-картографий. Давайте создадим диаграмму, иллюстрирующую принцип TOF-лазера.
Основные этапы TOF-лазерной локации:
Излучение лазерного импульса: Лазерное устройство излучает короткий импульс света.
Путешествие к цели: Лазерный импульс проходит по воздуху к цели.
Отражение от цели: Импульс достигает цели и отражается обратно.
Вернуться к источнику:Отраженный импульс возвращается обратно к лазерному устройству.
Обнаружение:Лазерное устройство обнаруживает возвращающийся лазерный импульс.
Измерение времени:Измеряется время прохождения импульса туда и обратно.
Расчет расстояния:Расстояние до цели рассчитывается на основе скорости света и измеренного времени.
В этом году Lumispot Tech выпустила продукт, идеально подходящий для применения в области обнаружения TOF LIDAR.Источник света LiDAR 8-в-1. Нажмите, чтобы узнать больше, если вам интересно
Модуль лазерного дальномера
В этой серии продуктов основное внимание уделяется безопасному для глаз человека модулю лазерной локации, разработанному на основеЛазеры на стекле, легированном эрбием, с длиной волны 1535 нмиМодуль дальномера 1570 нм, 20 км, которые относятся к категории стандартных продуктов класса 1 по безопасности для глаз. В этой серии вы найдете компоненты лазерных дальномеров от 2,5 км до 20 км с компактными размерами, легкой конструкцией, исключительными помехоустойчивыми свойствами и эффективными возможностями массового производства. Они очень универсальны и находят применение в лазерной локации, технологии лидаров и системах связи.
Встроенный лазерный дальномер
Военные портативные дальномерыСерия, разработанная LumiSpot Tech, эффективна, удобна в использовании и безопасна, в ней используются безопасные для глаз длины волн для безвредной работы. Эти устройства обеспечивают отображение данных в реальном времени, мониторинг энергопотребления и передачу данных, объединяя основные функции в одном инструменте. Их эргономичный дизайн позволяет использовать их как одной, так и двумя руками, обеспечивая комфорт во время использования. Эти дальномеры сочетают в себе практичность и передовые технологии, обеспечивая простое и надежное решение для измерений.
Почему выбирают нас?
Наше стремление к совершенству проявляется в каждом продукте, который мы предлагаем. Мы понимаем тонкости отрасли и адаптируем нашу продукцию к самым высоким стандартам качества и производительности. Наш акцент на удовлетворении потребностей клиентов в сочетании с нашим техническим опытом делает нас предпочтительным выбором для профессионалов, ищущих надежные решения для лазерной локации.
Ссылка
- Смит, А. (1985). История лазерных дальномеров. Журнал оптической инженерии.
- Джонсон, Б. (1992). Применение лазерной локации. Оптика сегодня.
- Ли, К. (2001). Принципы лазерной импульсной локации. Фотонные исследования.
- Кумар, Р. (2003). Понимание лазерной фазовой дальности. Журнал лазерных приложений.
- Мартинес, Л. (1998). Лазерная триангуляция: основы и применение. Обзоры оптической техники.
- Люмиспот Тех. (2022). Каталог продукции. Технические публикации Lumispot.
- Чжао, Ю. (2020). Будущее лазерной локации: интеграция искусственного интеллекта. Журнал современной оптики.
Нужна бесплатная консультация?
Учитывайте область применения, требования к дальности действия, точности, долговечности и любым дополнительным функциям, таким как гидроизоляция или возможности интеграции. Также важно сравнить отзывы и цены на разные модели.
[Читать далее:Конкретный метод выбора модуля лазерного дальномера, который вам нужен]
Требуется минимальное обслуживание, например поддержание чистоты объектива и защита устройства от ударов и экстремальных условий. Также необходима регулярная замена аккумулятора или его зарядка.
Да, многие модули дальномера предназначены для интеграции в другие устройства, такие как дроны, винтовки, военные бинокли-дальномеры и т. д., расширяя их функциональность за счет возможности точного измерения расстояний.
Да, Lumispot Tech является производителем модулей лазерного дальномера, параметры могут быть настроены по мере необходимости, или вы можете выбрать стандартные параметры нашего модуля дальномера. Для получения дополнительной информации или вопросов, пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж, чтобы рассказать о своих потребностях.
Большинство наших лазерных модулей дальномерной серии имеют компактные размеры и легкий вес, особенно серии L905 и L1535, дальность действия которых составляет от 1 до 12 км. Для самых маленьких мы бы порекомендовалиLSP-LRS-0310Fкоторый весит всего 33 г и имеет дальность действия 3 км.
Лазеры в настоящее время стали ключевыми инструментами в различных секторах, особенно в сфере безопасности и наблюдения. Их точность, управляемость и универсальность делают их незаменимыми для защиты наших сообществ и инфраструктуры.
В этой статье мы углубимся в разнообразные применения лазерных технологий в сфере безопасности, охраны, мониторинга и предотвращения пожаров. Это обсуждение направлено на обеспечение всестороннего понимания роли лазеров в современных системах безопасности, предлагая понимание как их текущего использования, так и потенциальных будущих разработок.
⏩Чтобы узнать о решениях по проверке железных дорог и фотоэлектрических систем, нажмите здесь.
Применение лазеров в сфере безопасности и обороны
Системы обнаружения вторжений
Эти бесконтактные лазерные сканеры сканируют окружающую среду в двух измерениях, обнаруживая движение, измеряя время, необходимое импульсному лазерному лучу для отражения обратно к источнику. Эта технология создает контурную карту местности, позволяя системе распознавать новые объекты в поле зрения по изменениям запрограммированного окружения. Это позволяет оценивать размер, форму и направление движущихся целей и при необходимости подавать сигналы тревоги. (Хосмер, 2004).
⏩ Связанный блог:Новая лазерная система обнаружения вторжений: умный шаг вперед в области безопасности
Системы наблюдения
В видеонаблюдении лазерные технологии помогают осуществлять мониторинг в режиме ночного видения. Например, лазерная визуализация в ближнем инфракрасном диапазоне может эффективно подавлять обратное рассеяние света, значительно увеличивая расстояние наблюдения систем фотоэлектрической визуализации в неблагоприятных погодных условиях, как днем, так и ночью. Внешние функциональные кнопки системы управляют расстоянием стробирования, шириной стробоскопа и четкостью изображения, улучшая дальность наблюдения. (Ван, 2016).
Мониторинг трафика
Лазерные измерители скорости играют решающую роль в мониторинге дорожного движения, поскольку используют лазерную технологию для измерения скорости транспортных средств. Правоохранительные органы отдают предпочтение этим устройствам за их точность и способность нацеливаться на отдельные транспортные средства в условиях плотного движения.
Мониторинг общественных пространств
Лазерные технологии также играют важную роль в сдерживании толпы и мониторинге в общественных местах. Лазерные сканеры и связанные с ними технологии эффективно контролируют движение толпы, повышая общественную безопасность.
Приложения для обнаружения пожара
В системах пожарной сигнализации лазерные датчики играют ключевую роль в раннем обнаружении пожара, быстро определяя признаки пожара, такие как дым или изменения температуры, для своевременного срабатывания сигнализации. Кроме того, лазерные технологии имеют неоценимое значение для мониторинга и сбора данных на местах пожара, предоставляя важную информацию для борьбы с пожаром.
Специальное применение: БПЛА и лазерные технологии
Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в сфере безопасности растет, а лазерные технологии значительно расширяют их возможности мониторинга и безопасности. Эти системы, основанные на матрицах в фокальной плоскости (FPA) нового поколения с лавинными фотодиодами (APD) и в сочетании с высокопроизводительной обработкой изображений, заметно улучшили эффективность наблюдения.
Зеленые лазеры и модуль дальномерав обороне
Среди различных типов лазеровлазеры зеленого света, обычно работающие в диапазоне от 520 до 540 нанометров, отличаются высокой видимостью и точностью. Эти лазеры особенно полезны в приложениях, требующих точной маркировки или визуализации. Кроме того, модули лазерной локации, использующие линейное распространение и высокую точность лазеров, измеряют расстояния, рассчитывая время, необходимое лазерному лучу для прохождения от излучателя к отражателю и обратно. Эта технология имеет решающее значение в системах измерения и позиционирования.
Эволюция лазерных технологий в сфере безопасности
С момента своего изобретения в середине 20 века лазерная технология претерпела значительное развитие. Первоначально являвшиеся научным экспериментальным инструментом, лазеры стали неотъемлемой частью различных областей, включая промышленность, медицину, связь и безопасность. В сфере безопасности применение лазеров превратилось из базовых систем мониторинга и сигнализации в сложные многофункциональные системы. К ним относятся обнаружение вторжений, видеонаблюдение, мониторинг дорожного движения и системы пожарной сигнализации.
Будущие инновации в лазерных технологиях
Будущее лазерных технологий в области безопасности может увидеть революционные инновации, особенно с интеграцией искусственного интеллекта (ИИ). Алгоритмы искусственного интеллекта, анализирующие данные лазерного сканирования, могут более точно выявлять и прогнозировать угрозы безопасности, повышая эффективность и время реагирования систем безопасности. Более того, по мере развития технологии Интернета вещей (IoT) сочетание лазерных технологий с подключенными к сети устройствами, вероятно, приведет к созданию более умных и автоматизированных систем безопасности, способных отслеживать и реагировать в реальном времени.
Ожидается, что эти инновации не только улучшат производительность систем безопасности, но и изменят наш подход к безопасности и наблюдению, сделав его более интеллектуальным, эффективным и адаптируемым. Поскольку технологии продолжают развиваться, применение лазеров в сфере безопасности будет расширяться, обеспечивая более безопасную и надежную среду.
Ссылки
- Хосмер, П. (2004). Использование технологии лазерного сканирования для охраны периметра. Материалы 37-й ежегодной Международной Карнаханской конференции 2003 г. по технологиям безопасности. DOI
- Ван С., Цю С., Цзинь В. и Ву С. (2016). Проектирование миниатюрной лазерной системы обработки видео в реальном времени с лазерной регулировкой ближнего инфракрасного диапазона. ИКММИТА-16. DOI
- Эспель Л., Ривьер Н., Фрасес М., Дюпуи П., Койак А., Барийо П., Фокекс С., Плайер А., Тави,
- М., Жаккар М., Вин И., Насимбен Э., Перес К., Велаге Дж. П. и Горс Д. (2017). 2D и 3D флэш-лазерная визуализация для наблюдения на больших расстояниях при обеспечении безопасности морских границ: обнаружение и идентификация для противодействия БПЛА. Труды SPIE - Международного общества оптической инженерии. DOI
НЕКОТОРЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ МОДУЛИ ДЛЯ ОБОРОНЫ
Доступно обслуживание OEM-лазерного модуля, свяжитесь с нами для получения более подробной информации!
