ความปลอดภัยของดวงตาและความแม่นยำในระยะไกล — Lumispot 0310F

1. ความปลอดภัยของดวงตา: ข้อได้เปรียบตามธรรมชาติของความยาวคลื่น 1535 นาโนเมตร

นวัตกรรมหลักของโมดูลวัดระยะด้วยเลเซอร์ LumiSpot 0310F คือการใช้เลเซอร์แก้วเออร์เบียม 1535 นาโนเมตร ซึ่งความยาวคลื่นนี้อยู่ในมาตรฐานความปลอดภัยต่อดวงตาคลาส 1 (IEC 60825-1) ซึ่งหมายความว่าแม้การได้รับแสงโดยตรงก็ไม่เป็นอันตรายต่อจอประสาทตา เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ 905 นาโนเมตรแบบเดิม (ซึ่งต้องมีการป้องกันคลาส 3R) ไม่ต้องใช้มาตรการด้านความปลอดภัยเพิ่มเติมในสถานการณ์การใช้งานในที่สาธารณะ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงในการใช้งานได้อย่างมาก นอกจากนี้ ความยาวคลื่นนี้ยังแสดงการกระเจิงและการดูดซับในชั้นบรรยากาศที่ต่ำกว่า โดยมีการทะลุทะลวงที่ดีขึ้นถึง 40% ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น หมอก หมอกควัน ฝน และหิมะ ซึ่งให้พื้นฐานทางกายภาพที่มั่นคงสำหรับการวัดระยะไกล

2. การพัฒนาระยะ 5 กม.: การออกแบบออปติกที่ประสานกันและการเพิ่มประสิทธิภาพด้านพลังงาน

เพื่อให้ได้ระยะการวัด 5 กม. โมดูล 0310F ได้บูรณาการแนวทางทางเทคนิคที่สำคัญ 3 ประการ:

① การปล่อยพัลส์พลังงานสูง:

พลังงานพัลส์เดี่ยวเพิ่มขึ้นเป็น 10mJ เมื่อรวมกับประสิทธิภาพการแปลงสูงของเลเซอร์แก้วเออร์เบียม ทำให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณสะท้อนกลับจะแรงในระยะไกล

② การควบคุมลำแสง:

ระบบเลนส์แอสเฟอริกจะบีบอัดความแตกต่างของลำแสงให้เหลือ ≤0.3 มิลลิเรเดียน เพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงานจากการกระจายของลำแสง

③ ปรับปรุงความไวในการรับข้อมูลให้เหมาะสมที่สุด:

เครื่องตรวจจับ APD (avalanche photodiode) ที่จับคู่กับการออกแบบวงจรที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ ช่วยให้สามารถวัดเวลาบินได้อย่างแม่นยำแม้ภายใต้สภาวะสัญญาณอ่อน (ด้วยความละเอียดสูงถึง 15ps)

ข้อมูลการทดสอบแสดงข้อผิดพลาดของช่วงภายใน ±1 เมตรสำหรับเป้าหมายยานพาหนะขนาด 2.3 เมตร × 2.3 เมตร โดยมีอัตราความแม่นยำในการตรวจจับ ≥98%

3. อัลกอริทึมป้องกันการรบกวน: การลดสัญญาณรบกวนทั่วทั้งระบบตั้งแต่ฮาร์ดแวร์ไปจนถึงซอฟต์แวร์

คุณสมบัติที่โดดเด่นอีกประการหนึ่งของ 0310F คือประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน:

① เทคโนโลยีการกรองแบบไดนามิก:

ระบบประมวลผลสัญญาณแบบเรียลไทม์ที่ใช้ FPGA ระบุและกรองแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนแบบไดนามิก เช่น ฝน หิมะ และนกโดยอัตโนมัติ

② อัลกอริธึมการหลอมรวมแบบมัลติพัลส์:

การวัดแต่ละครั้งจะปล่อยพัลส์พลังงานต่ำ 8,000–10,000 พัลส์ โดยมีการวิเคราะห์ทางสถิติเพื่อดึงข้อมูลผลตอบแทนที่ถูกต้อง และลดความสั่นไหวและสัญญาณรบกวนให้เหลือน้อยที่สุด

③ การปรับเกณฑ์แบบปรับได้:

เกณฑ์การกระตุ้นสัญญาณจะได้รับการปรับแบบไดนามิกตามความเข้มของแสงโดยรอบเพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องตรวจจับรับภาระเกินจากเป้าหมายที่มีการสะท้อนแสงสูง เช่น กระจกหรือผนังสีขาว

นวัตกรรมเหล่านี้ทำให้โมดูลสามารถรักษาอัตราการจับข้อมูลที่ถูกต้องสูงกว่า 99% ในสภาวะที่มีทัศนวิสัยสูงสุด 10 กม.

4. ความสามารถในการปรับตัวในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้จากสภาวะที่หนาวเย็นไปจนถึงร้อนจัด

0310F ได้รับการออกแบบให้ทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรงตั้งแต่ -40°C ถึง +70°C โดยมีระบบป้องกันสามชั้น:

① การควบคุมความร้อนแบบซ้ำซ้อนสองจุด:

เครื่องทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก (TEC) ทำงานร่วมกับครีบระบายความร้อนแบบพาสซีฟเพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการสตาร์ทแบบเย็นอย่างรวดเร็ว (≤5 วินาที) และการทำงานที่เสถียรที่อุณหภูมิสูง

② ตัวเรือนที่บรรจุไนโตรเจนแบบปิดสนิท:

การป้องกันระดับ IP67 ร่วมกับการเติมไนโตรเจนช่วยป้องกันการควบแน่นและการเกิดออกซิเดชันในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง

③ การชดเชยความยาวคลื่นแบบไดนามิก:

การสอบเทียบแบบเรียลไทม์จะชดเชยความคลาดเคลื่อนของความยาวคลื่นเลเซอร์อันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ช่วยให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการวัดในช่วงอุณหภูมิทั้งหมด

การทดสอบของบริษัทภายนอกยืนยันว่าโมดูลสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 500 ชั่วโมงโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลงภายใต้สภาวะอากาศทะเลทรายสลับกัน (70°C) และอากาศหนาวเย็นบริเวณขั้วโลก (-40°C)

5. สถานการณ์การใช้งาน: การเปิดใช้งานการใช้งานข้ามภาคส่วนตั้งแต่กองทหารไปจนถึงภาคพลเรือน

ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพ SWaP (ขนาด น้ำหนัก และพลังงาน) — มีน้ำหนัก ≤145 กรัม และกินไฟ ≤2W — 0310F จึงถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลายใน:

① การรักษาความปลอดภัยชายแดน:

บูรณาการเข้ากับระบบการตรวจสอบขอบเขตสำหรับการติดตามเป้าหมายที่เคลื่อนไหวในเวลาจริงภายในระยะ 5 กม. โดยมีอัตราการแจ้งเตือนเท็จ ≤0.01%

② การทำแผนที่ด้วยโดรน:

ครอบคลุมรัศมี 5 กม. ต่อเที่ยวบิน มีประสิทธิภาพมากกว่าระบบ RTK ทั่วไปถึง 5 เท่า

③ การตรวจสอบสายไฟฟ้า:

ผสานกับการจดจำภาพ AI เพื่อตรวจจับการเอียงของเสาส่งสัญญาณและความหนาของน้ำแข็งด้วยความแม่นยำระดับเซนติเมตร

6. แนวโน้มในอนาคต: วิวัฒนาการทางเทคนิคและการขยายระบบนิเวศ

LumiSpot วางแผนที่จะเปิดตัวโมดูลวัดระยะระยะ 10 กม. ภายในปี 2025 ซึ่งจะช่วยเสริมสร้างความเป็นผู้นำทางเทคนิคของบริษัทให้แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ในขณะเดียวกัน ด้วยการนำเสนอการรองรับ API แบบเปิดสำหรับการผสานรวมเซ็นเซอร์หลายตัว (เช่น RTK, IMU) LumiSpot มีเป้าหมายที่จะเสริมสร้างความสามารถในการรับรู้พื้นฐานสำหรับการขับขี่อัตโนมัติและโครงสร้างพื้นฐานของเมืองอัจฉริยะ ตามการคาดการณ์ ตลาดการวัดระยะด้วยเลเซอร์ทั่วโลกคาดว่าจะเกิน 12,000 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2027 โดยโซลูชันเฉพาะของ LumiSpot อาจช่วยให้แบรนด์จีนสามารถครองส่วนแบ่งการตลาดได้มากกว่า 30%

บทสรุป:

ความก้าวหน้าของ LumiSpot 0310F ไม่ได้อยู่ที่คุณสมบัติทางเทคนิคเพียงอย่างเดียว แต่ยังรวมถึงการตระหนักถึงความปลอดภัยของดวงตา ความแม่นยำในระยะไกล และการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้อย่างสมดุลอีกด้วย โดย LumiSpot 0310F ได้สร้างมาตรฐานใหม่ให้กับอุตสาหกรรมการวัดระยะด้วยเลเซอร์ และยังช่วยสร้างแรงผลักดันที่แข็งแกร่งให้กับความสามารถในการแข่งขันระดับโลกของระบบนิเวศฮาร์ดแวร์อัจฉริยะอีกด้วย