01 Введение
В последние годы, с появлением беспилотных боевых платформ, дронов и портативного оборудования для отдельных солдат, миниатюрные, ручные лазерные дальномеры дальнего действия показали широкие перспективы применения. Технология лазерной локации на основе эрбиевого стекла с длиной волны 1535 нм становится все более зрелой. Она имеет преимущества безопасности для глаз, сильной способности проникать сквозь дым и большой дальности и является ключевым направлением развития технологии лазерной локации.
02 Введение в продукт
Лазерный дальномер LSP-LRS-0310 F-04 — это лазерный дальномер, разработанный на основе эрбиевого стеклянного лазера 1535 нм, независимо разработанного Lumispot. Он использует инновационный метод измерения дальности с использованием одиночного импульса времени пролета (TOF), и его характеристики измерения дальности превосходны для различных типов целей — дальность измерения для зданий может легко достигать 5 километров, и даже для быстро движущихся автомобилей он может достигать стабильной дальности 3,5 километра. В таких сценариях применения, как мониторинг персонала, дальность измерения для людей составляет более 2 километров, что обеспечивает точность и характер данных в реальном времени. Лазерный дальномер LSP-LRS-0310F-04 поддерживает связь с главным компьютером через последовательный порт RS422 (также предоставляется услуга настройки последовательного порта TTL), что делает передачу данных более удобной и эффективной.
Рисунок 1. Схема лазерного дальномера LSP-LRS-0310 F-04 и сравнение размеров монеты в один юань
03 Характеристики продукта
* Интегрированная конструкция расширения луча: эффективная интеграция и улучшенная адаптация к окружающей среде
Интегрированная конструкция расширения луча обеспечивает точную координацию и эффективное взаимодействие между компонентами. Источник накачки LD обеспечивает стабильный и эффективный ввод энергии для лазерной среды, коллиматор быстрой оси и фокусирующее зеркало точно контролируют форму луча, модуль усиления дополнительно усиливает энергию лазера, а расширитель луча эффективно расширяет диаметр луча, уменьшает угол расхождения луча и улучшает направленность луча и дальность передачи. Оптический модуль выборки контролирует производительность лазера в реальном времени, чтобы гарантировать стабильный и надежный выход. В то же время герметичная конструкция является экологически чистой, продлевает срок службы лазера и снижает затраты на техническое обслуживание.
Рисунок 2. Фактическое изображение эрбиевого стеклянного лазера
* Режим измерения расстояния с переключением сегментов: точное измерение для повышения точности измерения расстояния
Метод сегментированного переключения дальномерного измерения берет за основу точное измерение. Благодаря оптимизации конструкции оптического пути и передовым алгоритмам обработки сигнала в сочетании с высокой выходной энергией и характеристиками длинного импульса лазера он может успешно проникать сквозь атмосферные помехи и обеспечивать стабильность и точность результатов измерений. Эта технология использует стратегию высокой частоты повторения для непрерывного излучения нескольких лазерных импульсов, а также накопления и обработки эхо-сигналов, эффективно подавляя шум и помехи, значительно улучшая отношение сигнал/шум и достигая точного измерения расстояния до цели. Даже в сложных условиях или в условиях незначительных изменений методы сегментированного переключения дальномерного измерения могут по-прежнему обеспечивать точность и стабильность результатов измерений, становясь важным техническим средством для повышения точности дальномерного измерения.
*Двойная пороговая схема компенсирует точность измерения дальности: двойная калибровка, запредельная точность
Суть двухпороговой схемы заключается в ее механизме двойной калибровки. Сначала система устанавливает два разных порога сигнала для захвата двух критических временных точек целевого эхо-сигнала. Эти две временные точки немного отличаются из-за разных порогов, но именно эта разница становится ключом к компенсации ошибок. Благодаря высокоточным измерениям и расчетам времени система может точно вычислить разницу во времени между этими двумя точками во времени и соответствующим образом точно откалибровать исходные результаты измерения дальности, тем самым значительно повышая точность измерения дальности.
Рисунок 3. Принципиальная схема алгоритма компенсации двойного порога, точность измерения дальности
* Конструкция с низким энергопотреблением: высокая эффективность, энергосбережение, оптимизированная производительность
Благодаря глубокой оптимизации модулей схемы, таких как основная плата управления и плата драйвера, мы внедрили передовые маломощные чипы и эффективные стратегии управления питанием, чтобы гарантировать, что в режиме ожидания энергопотребление системы строго контролируется ниже 0,24 Вт, что является значительным снижением по сравнению с традиционными конструкциями. При частоте диапазона 1 Гц общее энергопотребление также удерживается в пределах 0,76 Вт, демонстрируя превосходную энергоэффективность. В пиковом рабочем состоянии, хотя энергопотребление увеличится, оно по-прежнему эффективно контролируется в пределах 3 Вт, обеспечивая стабильную работу оборудования в условиях высоких требований к производительности с учетом целей энергосбережения.
* Исключительная работоспособность: превосходное рассеивание тепла, обеспечивающее стабильную и эффективную работу
Чтобы справиться с проблемой высоких температур, лазерный дальномер LSP-LRS-0310F-04 использует усовершенствованную систему рассеивания тепла. Благодаря оптимизации внутреннего пути теплопроводности, увеличению площади рассеивания тепла и использованию высокоэффективных теплорассеивающих материалов, продукт может быстро рассеивать внутреннее тепло, гарантируя, что основные компоненты могут поддерживать подходящую рабочую температуру при длительной работе с высокой нагрузкой. Эта превосходная способность рассеивания тепла не только продлевает срок службы продукта, но и обеспечивает стабильность и постоянство дальномерных характеристик.
* Портативность и долговечность: миниатюрный дизайн, гарантированно отличная производительность
Лазерный дальномер LSP-LRS-0310F-04 отличается удивительно малыми размерами (всего 33 грамма) и малым весом, при этом учитывая превосходное качество стабильной работы, высокую ударопрочность и безопасность для глаз первого уровня, демонстрируя идеальный баланс между портативностью и долговечностью. Дизайн этого продукта в полной мере отражает глубокое понимание потребностей пользователей и высокую степень интеграции технологических инноваций, становясь центром внимания на рынке.
04 Сценарий применения
Он используется во многих специальных областях, таких как прицеливание и измерение дальности, фотоэлектрическое позиционирование, беспилотные летательные аппараты, беспилотные летательные аппараты, робототехника, интеллектуальные транспортные системы, интеллектуальное производство, интеллектуальная логистика, безопасное производство и интеллектуальная безопасность.
05 Основные технические индикаторы
Основные параметры следующие:
| Элемент | Ценить |
| Длина волны | 1535±5 нм |
| Угол расхождения лазерного луча | ≤0,6 мрад |
| Приемная апертура | Φ16мм |
| Максимальная дальность | ≥3,5 км (цель транспортного средства) |
| ≥ 2,0 км (человеческая цель) | |
| ≥5 км (цель строительства) | |
| Минимальный диапазон измерения | ≤15 м |
| Точность измерения расстояния | ≤ ±1м |
| Частота измерения | 1~10Гц |
| Разрешение по расстоянию | ≤ 30м |
| Угловое разрешение | 1.3мрад |
| Точность | ≥98% |
| Коэффициент ложной тревоги | ≤ 1% |
| Многоцелевое обнаружение | Целью по умолчанию является первая цель, а максимально поддерживаемое количество целей — 3. |
| Интерфейс данных | Последовательный порт RS422 (настраиваемый TTL) |
| Напряжение питания | Постоянный ток 5 ~ 28 В |
| Среднее потребление энергии | ≤ 0,76 Вт (при работе на частоте 1 Гц) |
| Пиковое потребление энергии | ≤3 Вт |
| Потребляемая мощность в режиме ожидания | ≤0,24 Вт (потребляемая мощность, когда расстояние не измеряется) |
| Потребление энергии в спящем режиме | ≤ 2 мВт (при низком уровне на выводе POWER_EN) |
| Логика ранжирования | С функцией измерения первого и последнего расстояния |
| Размеры | ≤48мм × 21мм × 31мм |
| масса | 33г±1г |
| Рабочая температура | -40℃～+ 70℃ |
| Температура хранения | -55 ℃～ + 75 ℃ |
| Шок | ＞75 г при 6 мс |
| вибрация | Общий тест на вибрацию нижней целостности (GJB150.16A-2009 Рисунок C.17) |
Внешний вид изделия, размеры:
Рисунок 4. Габариты лазерного дальномера LSP-LRS-0310 F-04
06 Руководящие принципы
* Лазер, излучаемый этим модулем измерения дальности, имеет длину волны 1535 нм, что безопасно для глаз человека. Хотя это безопасная длина волны для глаз человека, рекомендуется не смотреть прямо на лазер;
* При регулировке параллельности трех оптических осей обязательно закройте приемную линзу, в противном случае детектор будет необратимо поврежден из-за чрезмерного эха;
* Этот дальномерный модуль не герметичен. Убедитесь, что относительная влажность окружающей среды составляет менее 80%, и поддерживайте чистоту окружающей среды, чтобы избежать повреждения лазера.
* Дальность действия модуля измерения дальности зависит от атмосферной видимости и характера цели. Дальность действия будет уменьшаться в условиях тумана, дождя и песчаной бури. Такие цели, как зеленые листья, белые стены и открытый известняк, обладают хорошей отражательной способностью и могут увеличить дальность действия. Кроме того, когда угол наклона цели к лазерному лучу увеличивается, дальность действия будет уменьшаться;
* Категорически запрещается направлять лазер на сильно отражающие цели, такие как стекло и белые стены, на расстоянии до 5 метров, чтобы избежать слишком сильного эха и повреждения детектора APD;
* Категорически запрещается подключать или отключать кабель при включенном питании;
* Убедитесь, что полярность питания подключена правильно, в противном случае это приведет к необратимому повреждению устройства..
Время публикации: 09-сен-2024