Laserski dargefinder je postal ena glavnih tehnologij na področju sodobnega merjenja zaradi visoke natančnosti, hitrega odziva in močne sposobnosti proti možganov. Od vojaške izvidnice do potrošniške elektronike, od industrijske avtomatizacije do avtonomne vožnje je povsod. Ta članek bo globoko analiziral delovno načelo, tehnično klasifikacijo, temeljne komponente, scenarije uporabe in prihodnje razvojne trende laserskega dargefinderja ter vam omogočilo izčrpno razumevanje te ključne tehnologije.
1. Osnovna načela merjenja laserske razdalje
Osnovna funkcija laserskega daljinca je natančno izračunati razdaljo med ciljnim objektom in merilnim instrumentom skozi proces širjenja in odseva laserske svetlobe. Glede na različne metode merjenja razdalje lahko merjenje laserske razdalje razdelimo na naslednja tri načela:
1. Čas leta (TOF)
Načelo TOF je ena najbolj klasičnih metod v sistemu za merjenje razdalje. Izračuna razdaljo z merjenjem časa letenja laserja od emisije do cilja in nato nazaj. Njegov matematični model je:
Razdalja=hitrost svetlobe × čas / 2
Na primer, pri pregledu gradbene fasade lahko sistem TOF v nekaj sekundah pridobi podatke na več deset tisoč točk, da doseže visoko natančno modeliranje. Zaradi široke palete aplikacij (od nekaj metrov do nekaj kilometrov) je še posebej pomembno v scenarijih, kot so inšpekcijski pregledi brezpilotnih letal, vojaška izvidnica in radarska karta.
2. Metoda fazne razlike
Ta metoda je primerna predvsem za meritve srednje in kratke razdalje. Njegova natančnost je običajno višja od TOF in je primerna za zahteve merjenja razdalje na milimetrskem nivoju. Laserski signal se prenaša po modulaciji, sprejemni konec pa izračuna razliko optične poti tako, da primerja fazno razliko med odmerjenim valom in vrnjenim valom in končno doseže ciljno razdaljo. Zaradi hitre hitrosti merjenja in visoke natančnosti se pogosto uporablja v industrijskih sistemih za pozicioniranje in pametnega modeliranja domačega prostora.
3. Triangulacijska metoda
Ta metoda se uporablja predvsem za merjenje na kratkih razdaljah in se opira na razmerje geometrijskega trikotnika, ki nastane med laserskim oddajnikom, sprejemnikom in ciljno točko. Prednost triangulacije je, da je njegova ločljivost doseganja visoka, kar lahko doseže raven mikronov in je primeren za visoko natančno industrijsko proizvodnjo, pregled PCB in vizualno prepoznavanje robota.
2. jedrne komponente laserskega daljinca
Učinkovitost laserskega dargefinderja je zelo odvisna od usklajenega dela njegovih notranjih modulov. Ključni moduli so naslednji:
1. laserski emisijski modul
Ta modul je "svetlobni vir" sistema laserskega daljinca in večinoma uporablja laserske diode v pasu 905Nm ali 1550nm. V primerjavi z 905Nm laserjem 1550nm ne deluje le bolje glede na varnost oči, ampak ima tudi močnejšo penetracijo, primerno za uporabo v težkih okoljih, kot so močna svetloba, visoka vlaga in visok prah.
Laserji so razdeljeni v dve kategoriji:
Impulzni laser: Uporablja se v sistemu TOF, z visokoenergijskim kratkim impulzom;
Nenehni valovni laser: običajno se uporablja v sistemu fazne razlike, enostavni fazni modulacija in demodulacija.
2. Optični sistem
Oddajni objektiv osredotoča laserski žarek in zmanjša kot razhajanje;
Sprejemna leča zbira čim bolj odsevano svetlobo, da izboljša občutljivost sprejema sistema;
Infrardeči filter se uporablja za zaščito potepuške vidne svetlobe in sončne svetlobe za izboljšanje sposobnosti proti interakciji.
3. Fotodetektor
APD ima značilnosti visoke dobičke in je primeren za merjenje na dolge razdalje;
SPAD ima izjemno visoko občutljivost in se pogosto uporablja za merjenje razdalje ali merjenje razdalje v temnem okolju.
4. Enota za obdelavo signala
Uporabite visokozmogljivo TDC za izračun časa letenja in sodelovanje z DSP ali FPGA za obdelavo in filtriranje podatkov, kompenzacijo in druge algoritme za doseganje natančnih povratnih informacij v realnem času.
5. Pomožni sistem
IMU kompenzira napake, ki jih povzročajo vibracije daljincev;
GPS/RTK se uporablja v kombinaciji za doseganje visoko natančnega položaja, kot sta pogosta pri anketiranju in kmetijskih dronih.
3. Scenariji aplikacij laserskih daljincev
1. vojaška in varnost
Pri taktičnih operacijah se laserski daljinostniki pogosto uporabljajo pri ostrostrelstvu, zaklepanju ciljev, izvidništvu brezpilotnih dronov in raketnih vodenjih. Lahko integrirajo balistične sisteme za izračun, da dosežejo integracijo "streljanja z domenjem", kar močno izboljša natančnost in učinkovitost streljanja.
2. Anketiranje in GIS
Skupne postaje in laserski radar (LIDAR) igrajo ključno vlogo pri urbanističnem načrtovanju, raziskovanju rudnikov, statistiki gozdnih virov in drugih področjih. Laserski sistem lahko hitro ustvari topografske zemljevide in tridimenzionalne modele ter jih v realnem času naloži na platformo GIS za analizo odločanja.
3. Industrijska avtomatizacija
V sistemih, kot so montažne linije z visoko natančnostjo, robotsko vizualno pozicioniranje in skladiščna logistična avtomatska vozila (AGVS), laserski daljini zagotavljajo dinamično podporo za pozicioniranje. Na primer, veliko proizvodno podjetje uporablja laserske senzorje za spremljanje napak izdelka in povečanje stopnje donosa na več kot 98%.
4. avtonomna vožnja in inteligenten prevoz
Kot temeljna komponenta sistema zaznavanja avtonomnih vozil lahko laserski radar uresniči modeliranje okoliškega okolja v realnem času, dinamično odkrivanje ciljev in načrtovanje poti. V kombinaciji s kamerami in milimetrskimi radarji tvori celodimenzionalni sistem za zaznavanje varnosti.
5. potrošniška elektronika in šport
Laserski fokusni sistemi se pogosto uporabljajo v pametnih telefonih za izboljšanje hitrosti in natančnosti streljanja; Golf Rangefinders pomaga igralcem, da v realnem času dojemajo razdaljo strelov; Potegnjeni roboti uporabljajo lasersko navigacijo za izdelavo zemljevidov z visoko natančnostjo za izboljšanje učinkovitosti čiščenja.
4. prihodnji razvojni trendi
1. trdni radar v trdnem stanju
Tradicionalni laserski radar se opira na mehanske vrteče se strukture. Radar v trdnem stanju dosega brezkontaktno skeniranje prek MEMS Micromirrors, OPA optičnih faznih matrikov itd., Ki izboljšuje zanesljivost in zmanjšuje stroške. Pričakuje se, da se bo pogosto uporabljal v avtonomni vožnji in robotih.
2. fuzija z več senzorji
Sistem laserskega obsega je integriran z infrardečim toplotnim slikanjem, kamerami, milimetrskimi radarji itd. Za izboljšanje robustnosti sistema. Ponoči ali v ekstremnih vremenskih razmerah lahko sistem zaznavanja fuzije ohrani stabilno proizvodnjo.
3. Obdelava inteligence in AI
S pomočjo algoritmov AI in tehnologije za računalništvo na robu lahko podatki o laserskem obsegu prepoznajo predmete, spremljajo dinamične cilje in napovedujejo spremembe poti v realnem času. Na primer, v pametnem skladišču laserski navigacijski sistemi združujejo vizualne algoritme AI, da dosežejo brezpilotno razvrščanje.
4. miniaturizacija in zasnova z nizko močjo
Z razvojem embalaže čipov in tehnologijo silikonske fotonike se laserski moduli premikajo proti velikosti "velikosti nohtov" in se lahko v prihodnosti široko uporabljajo v lahkih prizorih, kot so AR očala, pametne ure in droni.
5. Infrardeča fuzijska tehnologija pomaga meriti razdaljo - Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd.
Z naraščajočo zrelostjo več-senzorske fuzijske tehnologije infrardeče toplotno slikanje postaja močan dodatek k merjenju laserske razdalje. Od ustanovitve leta 2013 se Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd.Tehnologija jedra toplotnega slikanjainLaserski dargefinderin izvajanje rešitev in je zavezan gradnji vodilne svetovne infrardeče platforme inteligentne percepcije.
Kot nacionalno visokotehnološko podjetje Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd., ima sedež v Hangzhouu na Kitajskem, s servisnimi prodajnimi mesti v 27 mestih po svetu, 50 dostavnih centrov pa nudi tehnično podporo v več kot 200 jezikih, ki pokrivajo vojaško industrijo, industrijsko avtomatizacijo, nadzor nad požarom, preventivo o požaru in druge jezike.
Njegov glavni izdelek, infrardeči termični slikar, je mogoče brezhibno integrirati z laserskim sistemom za merjenje razdalje, da se poveča sposobnost proti interferencam sistema za prepoznavanje in merjenje razdalje. Ponoči ali v izjemno nizko vidljivosti okolja Hangzhou Huirui Technology Co., infrardeča tehnologija Ltd. lahko pomaga dronom, da natančno prepozna ovire in odkrijejo toplotne vire ter se pogosto uporablja pri zgodnjem opozorilu Forest Fire, patrulj za mejno varnost, gradbijo pametnih mest in drugih polj.
Poleg tegaHangzhou Huirui Technology Co., Ltd.Ponuja tudi prilagojene storitve in lahko razvije ekskluzivne module glede na potrebe različnih panog, da strankam pomagajo pri gradnji inteligentnih, učinkovitih in varnih sistemov in zaznavanja.
6. Zaključek
Kot temelj inteligentnih zaznavnih sistemov se tehnologija laserskega razpona hitro prodira v vse življenjske sloje. Njene meje aplikacije, ki jih vodijo umetna inteligenca, računalniško računalništvo in več-senzorska fuzijska tehnologija, se nenehno širijo. Od visoko natančne industrijske proizvodnje do avtonomne vožnje do osebnih potrošniških terminalov laserski daljinci vodijo revolucijo v "natančnosti in inteligenci". Podjetja, kot je Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd., ki imajo infrardeče zaznavanje in globalne storitvene zmogljivosti, bodo pri tej preobrazbi igrala vse pomembnejšo vlogo, kar bo omogočilo, da se različnim panogam premikajo k pametnejši prihodnosti.
