01 Введение
В последние годы, с появлением беспилотных боевых платформ, дронов и портативного снаряжения для отдельных солдат, миниатюрные портативные лазерные дальномеры дальнего действия демонстрируют широкие перспективы применения. Технология дальномерных лазеров на эрбиевом стекле с длиной волны 1535 нм становится всё более развитой. Она обладает такими преимуществами, как безопасность для глаз, высокая способность проникать сквозь дым и большая дальность, и является ключевым направлением развития лазерных дальномеров.
02 Введение в продукт
Лазерный дальномер LSP-LRS-0310 F-04 — это лазерный дальномер, разработанный на основе лазера на эрбиевом стекле с длиной волны 1535 нм, независимо разработанного Lumispot. Он использует инновационный метод измерения расстояния с использованием одиночного импульса времени пролета (TOF), и его характеристики измерения расстояния превосходны для различных типов целей — расстояние до зданий может легко достигать 5 километров, и даже для быстро движущихся автомобилей он может достигать стабильного расстояния 3,5 километра. В таких сценариях применения, как мониторинг персонала, расстояние до людей составляет более 2 километров, что гарантирует точность и характер данных в режиме реального 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 Особенности продукта
* Интегрированная конструкция расширения пучка: эффективная интеграция и улучшенная адаптация к окружающей среде
Интегрированная конструкция расширения пучка обеспечивает точную координацию и эффективное взаимодействие компонентов. Источник накачки лазера (LD) обеспечивает стабильный и эффективный ввод энергии в лазерную среду, коллиматор с быстрой осью и фокусирующее зеркало точно контролируют форму пучка, модуль усиления дополнительно усиливает энергию лазера, а расширитель пучка эффективно расширяет диаметр пучка, уменьшает угол расхождения, улучшает его направленность и дальность передачи. Оптический модуль выборки контролирует характеристики лазера в режиме реального времени, обеспечивая стабильный и надежный выходной сигнал. Герметичная конструкция обеспечивает экологичность, продлевает срок службы лазера и снижает затраты на обслуживание.
Рисунок 2. Фактическое изображение эрбиевого стеклянного лазера
* Режим измерения расстояния с переключением сегментов: точное измерение для повышения точности измерения расстояния
Метод сегментированного переключения дальномера основан на точном измерении. Благодаря оптимизации конструкции оптического тракта и передовым алгоритмам обработки сигнала в сочетании с высокой выходной энергией и длительностью импульса лазера, он способен успешно преодолевать атмосферные помехи, обеспечивая стабильность и точность результатов измерений. Эта технология использует стратегию измерения дальности с высокой частотой повторения для непрерывного излучения множества лазерных импульсов, а также накопления и обработки эхо-сигналов, эффективно подавляя шумы и помехи, значительно улучшая отношение сигнал/шум и достигая точности измерения расстояния до цели. Даже в сложных условиях или при незначительных изменениях, методы сегментированного переключения дальномера обеспечивают точность и стабильность результатов измерений, становясь важным техническим средством повышения точности измерения дальности.
*Двойная пороговая схема компенсирует погрешность измерения: двойная калибровка, запредельная точность
В основе двухпороговой схемы лежит механизм двойной калибровки. Система сначала устанавливает два различных порога сигнала для захвата двух критических моментов времени эхо-сигнала цели. Эти два момента времени немного отличаются из-за разницы порогов, но именно это различие становится ключом к компенсации ошибок. Благодаря высокоточным измерениям и расчётам времени система может точно рассчитать разницу во времени между этими двумя моментами и соответствующим образом точно откалибровать исходные результаты измерения дальности, 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 схемных модулей, таких как основная плата управления и плата драйвера, мы внедрили передовые маломощные микросхемы и эффективные стратегии управления питанием, чтобы гарантировать, что в режиме ожидания энергопотребление системы строго контролируется на уровне ниже 0,24 Вт, что значительно ниже по сравнению с традиционными конструкциями. При частоте 1 Гц общее энергопотребление также удерживается в пределах 0,76 Вт, демонстрируя отличную энергоэффективность. В пиковом рабочем режиме, хотя энергопотребление и увеличивается, оно по-прежнему эффективно контролируется в пределах 3 Вт, обеспечивая стабильную работу оборудования при высоких требованиях к производительности и с учетом целей энергосбережения.
* Исключительная работоспособность: превосходное рассеивание тепла, обеспечивающее стабильную и эффективную работу
Для эффективной работы в условиях высоких температур лазерный дальномер LSP-LRS-0310F-04 оснащен усовершенствованной системой теплоотвода. Оптимизация внутреннего пути теплоотвода, увеличение площади теплоотвода и использование высокоэффективных теплорассеивающих материалов обеспечивают быстрое рассеивание выделяющегося тепла, обеспечивая поддержание оптимальной рабочей температуры основных компонентов при длительной работе с высокой нагрузкой. Эта превосходная система теплоотвода не только продлевает срок службы прибора, 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 лёгким весом, сочетая в себе превосходное качество стабильной работы, высокую ударопрочность и высочайший уровень безопасности для глаз, демонстрируя идеальный баланс между портативностью и долговечностью. Дизайн этого изделия в полной мере отражает глубокое понимание потребностей пользователей и высокую степень интеграции технологических инноваций, что делает его объектом 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 лазера | ≤0,6 мрад |
| Приемная апертура | Φ16 мм |
| 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 | 1~10 Гц |
| Разрешение по расстоянию | ≤ 30 м |
| Угловое разрешение | 1,3 мрад |
| Точность | ≥98% |
| Частота ложных тревог | ≤ 1% |
| Многоцелевое обнаружение | Целью по умолчанию является первая цель, а максимально поддерживаемое число целей — 3. |
| Интерфейс данных | Последовательный порт RS422 (настраиваемый TTL) |
| Напряжение питания | 5 ~ 28 В постоянного тока |
| Среднее энергопотребление | ≤ 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 режиме сна | ≤ 2 мВт (при низком уровне на выводе POWER_EN) |
| Логика ранжирования | С функцией измерения первого и последнего расстояния |
| Размеры | ≤48 мм × 21 мм × 31 мм |
| масса | 33 г±1 г |
| Рабочая температура | -40℃～+ 70 ℃ |
| Температура хранения | -55 ℃～ + 75 ℃ |
| Шок | ＞75 г при 6 мс |
| вибрация | Общий тест на вибрацию нижнего уровня целостности (GJB150.16A-2009 Рисунок C.17) |
Габариты внешнего вида изделия:
Рисунок 4. Габариты лазерного дальномера LSP-LRS-0310 F-04
06 Руководящие принципы
* Длина волны лазерного излучения этого дальномерного модуля составляет 1535 нм, что безопасно для глаз человека. Несмотря на то, что эта длина волны безопасна 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 воздуха не превышает 80%, и поддерживайте чистоту, чтобы избежать повреждения лазера.
* Дальность действия дальномерного модуля зависит от атмосферной видимости и характера цели. Дальность действия уменьшается в условиях тумана, дождя и песчаной бури. Такие цели, как зелёная листва, белые стены и открытый известняк, обладают хорошей отражающей способностью и могут увеличить дальность действия. Кроме того, при увеличении угла наклона цели к лазерному лучу дальность действия уменьшается;
* 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 может привести к необратимому повреждению устройства..
Время публикации: 09 сентября 2024 г.