В этой статье представлен всесторонний анализ технологии лазерной локации, прослеживается её историческое развитие, объясняются её основные принципы и освещаются различные области применения. Статья предназначена для инженеров-лазерщиков, научно-исследовательских групп и представителей оптической академии и предлагает сочетание исторического контекста и современных знаний.
Зарождение 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 отрасль [2] и далее.
Лазерные технологии— это бесконтактный промышленный метод измерения, который обеспечивает 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 физического контакта.
- Подходит для использования в особых условиях, где обычные измерительные инструменты 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, как правило, 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 измерений.
Применение и преимущества
Лазерная локация нашла свою нишу в различных отраслях промышленности:
Строительство: Измерения на месте, топографическое картирование и структурный анализ.
Автомобильная промышленность: Усовершенствование современных систем помощи водителю (ADAS).
Аэрокосмическая промышленность: Картографирование местности и обнаружение препятствий.
Горнодобывающая промышленность: Оценка глубины туннелей и разведка полезных ископаемых.
Лесное хозяйство: Расчет высоты деревьев и анализ плотности леса.
Производство: Точность центровки 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 лазерных дальномеров
Лазер на стекле, легированном эрбием (Er Glass Laser)
НашЛазер на стекле, легированном эрбием, известный как 1535 нмБезопасно для глазЛазер на основе эрбиевого стекла (Er Glass Laser) превосходен в дальномерах, безопасных для глаз. Он обеспечивает надежную и экономичную работу, излучая свет, поглощаемый роговицей и хрусталиком глаза, обеспечивая безопасность сетчатки. Этот лазер с диодной накачкой (DPSS) незаменим в лазерной локации и лидарах, особенно в условиях наружной установки, где требуется передача света на большие расстояния. В отличие от предыдущих моделей, он исключает риск повреждения глаз и ослепления. В нашем лазере используется совместно легированное эрбием и иттербиевым фосфатом стекло и полупроводник.источник лазерной накачкидля создания длины волны 1,5 мкм, что делает его идеальным для измерения дальности и связи.
Лазерная локация, в частностиИзмерение времени пролета (TOF), — это метод определения расстояния между источником лазерного излучения и целью. Этот принцип широко применяется в различных приложениях: от простых измерений расстояний до сложного трёхмерного картографирования. Давайте создадим диаграмму, иллюстрирующую принцип измерения дальности методом TOF-лазера.
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:Отражённый 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-лидаров.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 относятся к изделиям класса 1 по безопасности для глаз. В этой серии представлены компоненты для лазерных дальномеров с радиусом действия от 2,5 до 20 км, отличающиеся компактными размерами, лёгкой конструкцией, исключительной помехоустойчивостью и возможностью эффективного массового производства. Они отличаются высокой универсальностью и находят применение в лазерной локации, лидарах и системах связи.
Интегрированный лазерный дальномер
Военные ручные дальномерыРазработанная компанией LumiSpot Tech серия отличается эффективностью, удобством в использовании и безопасностью. Она использует безопасные для глаз длины волн, обеспечивая безопасную работу. Эти устройства обеспечивают отображение данных в режиме реального времени, мониторинг заряда батареи и передачу данных, объединяя основные функции в одном инструменте. Их эргономичный дизайн позволяет работать как одной, так и двумя руками, обеспечивая комфорт при работе. Эти дальномеры сочетают в себе практичность и передовые технологии, гарантируя простоту и надежность измерений.
Почему выбирают нас?
Наша приверженность совершенству очевидна в каждом предлагаемом нами продукте. Мы понимаем все тонкости отрасли и разрабатываем нашу продукцию в соответствии с высочайшими стандартами качества и производительности. Наше внимание к удовлетворенности клиентов в сочетании с нашим техническим опытом делает нас предпочтительным выбором для профессионалов, ищущих надежные лазерные дальномеры.
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). Основы фазовой локации лазеров. Журнал «Применение лазеров».
- Мартинес, Л. (1998). Лазерная триангуляция: основы и применение. Optical Engineering Reviews.
- 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 дальности, точности, долговечности и любые дополнительные функции, такие как водонепроницаемость или возможность интеграции. Также важно сравнить отзывы и цены разных моделей.
[Читать далее:Конкретный метод выбора необходимого вам модуля лазерного дальномера]
Требуется минимальное обслуживание, например, поддержание чистоты объектива и защита устройства от ударов и экстремальных условий. Также необходима регулярная замена или зарядка аккумулятора.
Да, многие дальномерные модули предназначены для интеграции в другие устройства, такие как беспилотники, винтовки, военные дальномерные бинокли и т. д., что расширяет их функциональность за счет возможностей точного измерения расстояния.
Да, Lumispot Tech — производитель лазерных дальномерных модулей. Параметры могут быть изменены по вашему желанию, или вы можете выбрать стандартные параметры нашего дальномерного модуля. Для получения дополнительной информации или вопросов, пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж.
Большинство наших лазерных модулей дальномеров компактны и лёгкие, особенно серии L905 и L1535 с дальностью действия от 1 до 12 км. Для самых маленьких мы рекомендуемЛСП-ЛРС-0310Фкоторый весит всего 33 г и имеет дальность действия 3 км.
Лазеры стали важнейшим инструментом в различных областях, особенно в сфере безопасности и наблюдения. Их точность, управляемость и универсальность делают их незаменимыми для защиты наших сообществ и инфраструктуры.
В этой статье мы подробно рассмотрим разнообразные применения лазерных технологий в сфере безопасности, охраны, мониторинга и противопожарной защиты. Цель данной статьи — дать полное представление о роли лазеров в современных системах безопасности, а также дать представление об их текущем применении и возможном будущем развитии.
Применение лазеров в целях безопасности и обороны
Системы обнаружения вторжений
Эти бесконтактные лазерные сканеры сканируют пространство в двух измерениях, обнаруживая движение, измеряя время, необходимое импульсному лазерному лучу для отражения обратно к источнику. Эта технология создаёт 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, при необходимости подавая сигналы тревоги. (Hosmer, 2004).
⏩ Соответствующий блог:Новая лазерная система обнаружения вторжений: умный шаг вперед в обеспечении безопасности
Системы наблюдения
В видеонаблюдении лазерные технологии помогают осуществлять ночной мониторинг. Например, лазерная съемка в ближнем инфракрасном диапазоне эффективно подавляет обратное рассеяние света, значительно увеличивая дальность наблюдения фотоэлектрических систем формирования изображения в сложных погодных условиях, как днём, так и ночью. Внешние функциональные кнопки системы управляют дальностью строба, шириной строба и чёткостью изображения, увеличивая дальность наблюдения. (Wang, 2016).
Мониторинг дорожного движения
Лазерные измерители скорости играют ключевую роль в мониторинге дорожного движения, используя лазерную технологию для измерения скорости транспортных средств. Эти устройства пользуются популярностью у сотрудников правоохранительных органов благодаря своей точности и способности выявлять отдельные автомобили в плотном потоке.
Мониторинг общественного пространства
Лазерные технологии также играют важную роль в контроле и мониторинге массовых скоплений людей в общественных местах. Лазерные сканеры и сопутствующие технологии эффективно контролируют перемещения людей, повышая общественную безопасность.
Приложения для обнаружения пожара
В системах пожарной сигнализации лазерные датчики играют ключевую роль в раннем обнаружении пожара, быстро определяя признаки возгорания, такие как дым или изменение температуры, для своевременного оповещения. Более того, лазерная технология незаменима для мониторинга и сбора данных на месте пожара, предоставляя важную информацию для тушения пожаров.
Специальное применение: БПЛА и лазерная техника
Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в целях обеспечения безопасности растёт, а лазерные технологии значительно расширяют их возможности мониторинга и обеспечения безопасности. Эти системы, основанные на лавинных фотодиодах (APD) нового поколения с матрицами фокальной плоскости (FPA) и в сочетании с высокопроизводительной обработкой изображений, значительно повысили эффективность наблюдения.
Зеленые лазеры и модуль дальномерав обороне
Среди различных типов лазеров,зеленые лазерыЛазеры, обычно работающие в диапазоне от 520 до 540 нм, отличаются высокой видимостью и точностью. Эти лазеры особенно полезны в приложениях, требующих точной маркировки или визуализации. Кроме того, лазерные дальномерные модули, использующие 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 XX века лазерные технологии претерпели значительное развитие. Изначально лазеры были инструментом научных экспериментов, но затем стали неотъемлемой частью различных областей, включая промышленность, медицину, связь и безопасность. В сфере безопасности лазеры прошли путь от простых систем мониторинга и сигнализации до сложных многофункциональных систем. К ним относятся системы обнаружения вторжений, видеонаблюдения, мониторинга дорожного движения и пожарной сигнализации.
Будущие инновации в лазерных технологиях
Будущее лазерных технологий в сфере безопасности может быть отмечено революционными инновациями, особенно благодаря интеграции искусственного интеллекта (ИИ). Алгоритмы ИИ, анализирующие данные лазерного сканирования, могут точнее выявлять и прогнозировать угрозы безопасности, повышая эффективность и скорость реагирования систем безопасности. Более того, по мере развития технологий Интернета вещей (IoT) сочетание лазерных технологий с сетевыми устройствами, вероятно, приведёт к созданию более интеллектуальных и автоматизированных систем безопасности, способных осуществлять мониторинг и реагировать в режиме реального времени.
Ожидается, что эти инновации не только повысят эффективность систем безопасности, но и изменят наш подход к безопасности и наблюдению, сделав их более интеллектуальными, эффективными и адаптивными. По мере развития технологий применение лазеров в системах безопасности будет расширяться, обеспечивая более безопасную и надёжную среду.
Ссылки
- Хосмер, П. (2004). Использование технологии лазерного сканирования для защиты периметра. Труды 37-й ежегодной Международной конференции Карнахана по технологиям безопасности (2003). DOI
- Ван, С., Цю, С., Цзинь, В. и У, С. (2016). Разработка миниатюрной системы обработки видеосигнала в реальном времени с использованием лазера ближнего инфракрасного диапазона. ICMMITA-16. DOI
- Эспель Л., Ривьер Н., Фрасес М., Дюпуи П., Койак А., Барийо П., Фокекс С., Плайер А., Тави,
- М., Жакар, М., Вин, И., Насцимбен, Э., Перес, К., Велайге, Ж.П., и Горс, Д. (2017). 2D- и 3D-визуализация с помощью импульсного лазера для дальнего наблюдения в целях обеспечения безопасности морских границ: 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!
