В этой статье представлено всестороннее исследование технологии лазерной локации, прослеживается ее историческая эволюция, разъясняются ее основные принципы и подчеркиваются ее разнообразные приложения. Эта статья, предназначенная для инженеров-лазерщиков, групп НИОКР и оптических академических кругов, предлагает сочетание исторического контекста и современного понимания.
Возникновение и эволюция лазерной локации
Появившиеся в начале 1960-х годов первые лазерные дальномеры были разработаны в первую очередь для военных целей [1]. С годами эта технология развивалась и расширяла свое применение в различных секторах, включая строительство, топографию, аэрокосмическую промышленность [2] и далее.
Лазерная технология— это бесконтактный промышленный метод измерения, который имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными контактными методами измерения:
- 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 физического контакта.
- Подходит для использования в особых условиях, где обычные измерительные приборы нецелесообразны.
Принципы лазерной локации:
- Лазерная локация использует три основных метода: лазерную импульсную локацию, лазерную фазовую локацию и лазерную триангуляционную локацию.
- Каждый метод связан с определенными общепринятыми диапазонами измерений и уровнями точности.
01
Лазерная импульсная локация:
В основном используется для измерений на больших расстояниях, обычно превышающих километры, с меньшей точностью, обычно на уровне метра.
02
Лазерная фазовая локация:
Идеально подходит для измерений на средних и больших расстояниях, обычно используется в диапазоне от 50 до 150 метров.
03
Лазерная триангуляция:
В основном используется для измерений на коротких расстояниях, как правило, в пределах 2 метров, обеспечивая высокую точность на уровне микрон, хотя и имеет ограниченные расстояния измерения.
Применение и преимущества
Лазерная локация нашла свою нишу в различных отраслях промышленности:
Строительство: Измерения на участке, топографическое картирование и структурный анализ.
Автомобильный: Усовершенствование современных систем помощи водителю (ADAS).
Аэрокосмическая промышленность: Картографирование местности и обнаружение препятствий.
Добыча полезных ископаемых: Оценка глубины туннелей и разведка полезных ископаемых.
Лесное хозяйство: Расчет высоты деревьев и анализ плотности леса.
Производство: Точность в регулировке машин и оборудования.
Технология предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами, включая бесконтактные измерения, снижение износа и непревзойденную универсальность.
Решения Lumispot Tech в области лазерного дальномера
Лазер на стекле, легированном эрбием (Er Glass Laser)
НашЛазер на стекле, легированном эрбием, известный как 1535 нмБезопасно для глазEr Glass Laser, отлично подходит для безопасных для глаз дальномеров. Он обеспечивает надежную, экономичную работу, излучая свет, поглощаемый роговицей и хрусталиками глаза, обеспечивая безопасность сетчатки. В лазерной локации и LIDAR, особенно в наружных условиях, требующих передачи света на большие расстояния, этот DPSS-лазер необходим. В отличие от прошлых продуктов, он исключает опасность повреждения глаз и ослепления. Наш лазер использует совместно легированное Er: Yb фосфатное стекло и полупроводникисточник лазерной накачкидля создания длины волны 1,5 мкм, что делает его идеальным для дальномера и связи.
Лазерная локация, в частностиИзмерение времени пролета (TOF), — это метод определения расстояния между источником лазера и целью. Этот принцип широко используется в различных приложениях, от простых измерений расстояния до сложного трехмерного картирования. Давайте создадим диаграмму, иллюстрирующую принцип лазерной дальнометрии TOF.
Основные этапы лазерной локации TOF:
Излучение лазерного импульса: Лазерное устройство излучает короткий импульс света.
Путешествие к цели: Лазерный импульс распространяется по воздуху к цели.
Отражение от цели: Импульс достигает цели и отражается обратно.
Вернуться к источнику:Отраженный импульс возвращается обратно в лазерное устройство.
Обнаружение:Лазерное устройство обнаруживает возвращающийся лазерный импульс.
Измерение времени:Измеряется время, необходимое для прохождения импульса туда и обратно.
Расчет расстояния:Расстояние до цели рассчитывается на основе скорости света и измеренного времени.
В этом году компания 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
Эта серия продуктов в первую очередь ориентирована на безопасный для глаз человека лазерный дальномерный модуль, разработанный на основеЛазеры на стекле, легированном эрбием, с длиной волны 1535 нмиМодуль дальномера 1570 нм 20 км, которые классифицируются как стандартные продукты безопасности для глаз Класса 1. В этой серии вы найдете компоненты лазерного дальномера от 2,5 км до 20 км с компактными размерами, легкой конструкцией, исключительными антиинтерференционными свойствами и эффективными возможностями массового производства. Они очень универсальны, находят применение в лазерной локации, технологии LIDAR и системах связи.
Интегрированный лазерный дальномер
Военные ручные дальномерыСерия, разработанная LumiSpot Tech, эффективна, удобна и безопасна, использует безопасные для глаз длины волн для безвредной работы. Эти устройства предлагают отображение данных в реальном времени, мониторинг питания и передачу данных, объединяя основные функции в одном инструменте. Их эргономичный дизайн позволяет использовать их как одной рукой, так и двумя руками, обеспечивая комфорт во время использования. Эти дальномеры сочетают в себе практичность и передовые технологии, гарантируя простое и надежное решение для измерения.
Почему стоит выбрать нас?
Наша приверженность совершенству очевидна в каждом предлагаемом нами продукте. Мы понимаем тонкости отрасли и адаптировали наши продукты для соответствия самым высоким стандартам качества и производительности. Наш акцент на удовлетворенности клиентов в сочетании с нашей технической экспертизой 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. Исследования в области фотоники.
- Кумар, Р. (2003). Понимание фазовой локации лазера. Журнал лазерных приложений.
- Мартинес, Л. (1998). Лазерная триангуляция: основы и применение. Обзоры оптической инженерии.
- Lumispot Tech. (2022). Каталог продукции. Публикации Lumispot Tech.
- Чжао, И. (2020). Будущее лазерной локации: интеграция ИИ. Журнал современной оптики.
Нужна бесплатная консультация?
Учитывайте область применения, требования к диапазону, точность, долговечность и любые дополнительные функции, такие как водонепроницаемость или возможности интеграции. Также важно сравнить обзоры и цены разных моделей.
[Читать далее:Конкретный метод выбора необходимого вам модуля лазерного дальномера]
Требуется минимальное обслуживание, например, поддержание чистоты линз и защита устройства от ударов и экстремальных условий. Также необходима регулярная замена или зарядка батареи.
Да, многие модули дальномеров предназначены для интеграции в другие устройства, такие как беспилотники, винтовки, военные бинокли-дальномеры и т. д., что расширяет их функциональность за счет возможностей точного измерения расстояния.
Да, Lumispot Tech — производитель лазерных дальномерных модулей, параметры можно настраивать по мере необходимости, или вы можете выбрать стандартные параметры нашего дальномерного модуля. Для получения дополнительной информации или вопросов, пожалуйста, свяжитесь с нашей командой по продажам с вашими потребностями.
Большинство наших лазерных модулей в серии дальномеров разработаны как компактные и легкие, особенно серии L905 и L1535, диапазон от 1 км до 12 км. Для самого маленького мы бы рекомендовалиЛСП-ЛРС-0310Фкоторый весит всего 33 г и имеет дальность действия 3 км.
Лазеры теперь стали ключевыми инструментами в различных секторах, особенно в сфере безопасности и наблюдения. Их точность, управляемость и универсальность делают их незаменимыми в защите наших сообществ и инфраструктуры.
В этой статье мы углубимся в различные применения лазерных технологий в сферах безопасности, охраны, мониторинга и предотвращения пожаров. Целью этого обсуждения является обеспечение всестороннего понимания роли лазеров в современных системах безопасности, предлагая понимание как их текущего использования, так и потенциальных будущих разработок.
Применение лазеров в целях безопасности и обороны
Системы обнаружения вторжений
Эти бесконтактные лазерные сканеры сканируют среду в двух измерениях, обнаруживая движение путем измерения времени, необходимого импульсному лазерному лучу для отражения обратно к источнику. Эта технология создает контурную карту области, позволяя системе распознавать новые объекты в поле зрения по изменениям в запрограммированном окружении. Это позволяет оценивать размер, форму и направление движущихся целей, подавая сигналы тревоги при необходимости. (Hosmer, 2004).
⏩ Сопутствующий блог:Новая лазерная система обнаружения вторжений: умный шаг вперед в обеспечении безопасности
Системы наблюдения
В видеонаблюдении лазерная технология помогает в ночном наблюдении. Например, лазерная визуализация с ближним инфракрасным диапазоном может эффективно подавлять обратное рассеяние света, значительно увеличивая дальность наблюдения фотоэлектрических систем визуализации в неблагоприятных погодных условиях, как днем, так и ночью. Внешние функциональные кнопки системы управляют расстоянием строба, шириной строба и четкостью изображения, улучшая дальность наблюдения. (Ван, 2016).
Мониторинг трафика
Лазерные измерители скорости имеют решающее значение в мониторинге дорожного движения, используя лазерную технологию для измерения скорости транспортных средств. Эти устройства пользуются популярностью у правоохранительных органов за их точность и способность определять отдельные транспортные средства в плотном потоке.
Мониторинг общественного пространства
Лазерная технология также играет важную роль в контроле толпы и мониторинге в общественных местах. Лазерные сканеры и связанные с ними технологии эффективно контролируют перемещения толпы, повышая общественную безопасность.
Приложения для обнаружения пожара
В системах оповещения о пожаре лазерные датчики играют ключевую роль в раннем обнаружении пожара, быстро определяя признаки пожара, такие как дым или изменение температуры, для своевременной подачи сигналов тревоги. Более того, лазерная технология бесценна в мониторинге и сборе данных на месте пожара, предоставляя важную информацию для контроля пожара.
Специальное применение: БПЛА и лазерная техника
Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в сфере безопасности растет, а лазерные технологии значительно улучшают их возможности мониторинга и безопасности. Эти системы, основанные на новом поколении лавинных фотодиодов (APD) Focal Plane Arrays (FPA) и объединенные с высокопроизводительной обработкой изображений, значительно улучшили производительность наблюдения.
Зеленые лазеры и модуль дальномерав обороне
Среди различных типов лазеров,зеленые лазеры, 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, лазерные дальномерные модули, которые используют линейное распространение и высокую точность лазеров, измеряют расстояния, вычисляя время, необходимое лазерному лучу для прохождения от излучателя до отражателя 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-го века лазерная технология претерпела значительное развитие. Изначально являясь научным экспериментальным инструментом, лазеры стали неотъемлемой частью различных областей, включая промышленность, медицину, связь и безопасность. В сфере безопасности лазерные приложения эволюционировали от базовых систем мониторинга и сигнализации до сложных многофункциональных систем. К ним относятся системы обнаружения вторжений, видеонаблюдения, мониторинга дорожного движения и пожарной сигнализации.
Будущие инновации в лазерной технологии
Будущее лазерных технологий в сфере безопасности может увидеть революционные инновации, особенно с интеграцией искусственного интеллекта (ИИ). Алгоритмы ИИ, анализирующие данные лазерного сканирования, могут точнее определять и прогнозировать угрозы безопасности, повышая эффективность и время реагирования систем безопасности. Более того, по мере развития технологий Интернета вещей (IoT) сочетание лазерных технологий с подключенными к сети устройствами, вероятно, приведет к созданию более интеллектуальных и автоматизированных систем безопасности, способных осуществлять мониторинг и реагирование в режиме реального времени.
Ожидается, что эти инновации не только улучшат работу систем безопасности, но и изменят наш подход к безопасности и наблюдению, сделав его более интеллектуальным, эффективным и адаптивным. По мере развития технологий применение лазеров в сфере безопасности будет расширяться, обеспечивая более безопасную и надежную среду.
Ссылки
- Хосмер, П. (2004). Использование технологии лазерного сканирования для защиты периметра. Труды 37-й ежегодной Международной конференции Карнахана по технологиям безопасности 2003 года. DOI
- Ван, С., Цю, С., Цзинь, В. и Ву, С. (2016). Проектирование миниатюрной системы обработки видео в реальном времени с лазерным дальномером ближнего инфракрасного диапазона. ICMMITA-16. DOI
- Эспель Л., Ривьер Н., Фрасес М., Дюпуи П., Койак А., Барийо П., Фокекс С., Плайер А., Тави,
- M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP, & Gorce, D. (2017). 2D и 3D флэш-лазерное изображение для дальнего наблюдения в морской пограничной безопасности: обнаружение и идентификация для противодействия беспилотным летательным аппаратам. Труды SPIE - Международного общества оптической инженерии. DOI
НЕКОТОРЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ МОДУЛИ ДЛЯ ОБОРОНЫ
Доступна услуга OEM-лазерного модуля, свяжитесь с нами для получения более подробной информации!
