01 บทนำ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จากการเกิดขึ้นของแพลตฟอร์มการต่อสู้ไร้คนขับ โดรน และอุปกรณ์พกพาสำหรับทหารแต่ละนาย เครื่องหาระยะเลเซอร์แบบพกพาขนาดจิ๋วได้แสดงให้เห็นโอกาสในการนำไปใช้งานในวงกว้าง เทคโนโลยีเลเซอร์แก้วเออร์เบียมที่มีความยาวคลื่น 1535 นาโนเมตรกำลังมีความเป็นผู้ใหญ่มากขึ้นเรื่อยๆ มีข้อดีด้านความปลอดภัยของดวงตา ความสามารถในการทะลุผ่านควัน และระยะไกล และเป็นทิศทางสำคัญของการพัฒนาเทคโนโลยีการวัดระยะด้วยเลเซอร์
02 แนะนำผลิตภัณฑ์
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ LSP-LRS-0310 F-04 คือเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ที่พัฒนาขึ้นโดยใช้เลเซอร์แก้ว Er 1535nm ที่พัฒนาโดย Lumispot อย่างอิสระ ใช้วิธีกำหนดขอบเขตเวลาการบินแบบพัลส์เดี่ยว (TOF) ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ และประสิทธิภาพในการกำหนดระยะนั้นยอดเยี่ยมสำหรับเป้าหมายประเภทต่างๆ - ระยะพิสัยสำหรับอาคารสามารถเข้าถึงได้ง่ายถึง 5 กิโลเมตร และแม้กระทั่งสำหรับรถยนต์ที่เคลื่อนที่เร็ว สามารถบรรลุระยะคงที่ได้ 3.5 กิโลเมตร ในสถานการณ์การใช้งาน เช่น การตรวจสอบบุคลากร ระยะห่างระหว่างบุคคลคือมากกว่า 2 กิโลเมตร ทำให้มั่นใจได้ถึงความถูกต้องและลักษณะของข้อมูลแบบเรียลไทม์ เครื่องวัดระยะแบบเลเซอร์ LSP-LRS-0310F-04 รองรับการสื่อสารกับคอมพิวเตอร์โฮสต์ผ่านพอร์ตอนุกรม RS422 (มีบริการปรับแต่งพอร์ตอนุกรม TTL ด้วย) ทำให้การรับส่งข้อมูลสะดวกและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
รูปที่ 1 แผนภาพผลิตภัณฑ์เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ LSP-LRS-0310 F-04 และการเปรียบเทียบขนาดเหรียญหนึ่งหยวน
03 คุณสมบัติผลิตภัณฑ์
* การออกแบบบูรณาการการขยายลำแสง: การบูรณาการที่มีประสิทธิภาพและการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น
การออกแบบการขยายลำแสงแบบรวมช่วยให้มั่นใจได้ถึงการประสานงานที่แม่นยำและการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างส่วนประกอบต่างๆ แหล่งกำเนิดปั๊ม LD ให้การป้อนพลังงานที่เสถียรและมีประสิทธิภาพสำหรับตัวกลางเลเซอร์ คอลลิเมเตอร์แกนเร็วและกระจกโฟกัสจะควบคุมรูปร่างลำแสงได้อย่างแม่นยำ โมดูลเกนจะขยายพลังงานเลเซอร์เพิ่มเติม และเครื่องขยายลำแสงจะขยายเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสงอย่างมีประสิทธิภาพ และลดลำแสง มุมที่แตกต่างและปรับปรุงทิศทางของลำแสงและระยะการส่งผ่าน โมดูลเก็บตัวอย่างด้วยแสงจะตรวจสอบประสิทธิภาพของเลเซอร์แบบเรียลไทม์ เพื่อให้มั่นใจว่าเอาต์พุตมีความเสถียรและเชื่อถือได้ ในขณะเดียวกัน การออกแบบที่ปิดผนึกยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ยืดอายุการใช้งานของเลเซอร์ และลดต้นทุนการบำรุงรักษา
รูปที่ 2 ภาพจริงของเลเซอร์แก้วเออร์เบียม
* โหมดการวัดระยะทางสลับส่วน: การวัดที่แม่นยำเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวัดระยะทาง
วิธีการกำหนดระยะการสลับแบบแบ่งส่วนจะใช้การวัดที่แม่นยำเป็นแกนหลัก ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบเส้นทางแสงและอัลกอริธึมการประมวลผลสัญญาณขั้นสูง รวมกับเอาต์พุตพลังงานสูงและลักษณะพัลส์ยาวของเลเซอร์ ทำให้สามารถเจาะสัญญาณรบกวนในชั้นบรรยากาศได้สำเร็จ และรับประกันความเสถียรและความแม่นยำของผลการวัด เทคโนโลยีนี้ใช้กลยุทธ์การกำหนดช่วงความถี่การทำซ้ำสูงเพื่อปล่อยพัลส์เลเซอร์หลายตัวอย่างต่อเนื่อง และสะสมและประมวลผลสัญญาณเสียงสะท้อน ลดเสียงรบกวนและการรบกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนอย่างมีนัยสำคัญ และบรรลุการวัดระยะทางเป้าหมายที่แม่นยำ แม้ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนหรือเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย วิธีการแบ่งช่วงการสลับยังคงสามารถรับประกันความแม่นยำและความเสถียรของผลการวัด กลายเป็นวิธีการทางเทคนิคที่สำคัญในการปรับปรุงความแม่นยำของการวัดช่วง
*รูปแบบเกณฑ์สองเท่าจะชดเชยความแม่นยำที่หลากหลาย: การสอบเทียบสองครั้ง เกินความแม่นยำจำกัด
แกนหลักของรูปแบบเกณฑ์คู่อยู่ที่กลไกการสอบเทียบแบบคู่ ขั้นแรกระบบจะตั้งค่าเกณฑ์สัญญาณที่แตกต่างกันสองเกณฑ์เพื่อจับจุดเวลาวิกฤติสองจุดของสัญญาณเสียงสะท้อนเป้าหมาย จุดเวลาทั้งสองนี้แตกต่างกันเล็กน้อยเนื่องจากเกณฑ์ที่แตกต่างกัน แต่ความแตกต่างนี้เองที่กลายเป็นกุญแจสำคัญในการชดเชยข้อผิดพลาด ด้วยการวัดและการคำนวณเวลาที่มีความแม่นยำสูง ระบบสามารถคำนวณความแตกต่างของเวลาระหว่างสองจุดในเวลานี้ได้อย่างแม่นยำ และปรับเทียบผลลัพธ์การกำหนดช่วงดั้งเดิมอย่างละเอียดตามนั้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการกำหนดช่วงได้อย่างมาก
รูปที่ 3 แผนผังของอัลกอริธึมการชดเชยเกณฑ์คู่ที่มีความแม่นยำ
* การออกแบบการใช้พลังงานต่ำ: ประสิทธิภาพสูง, ประหยัดพลังงาน, ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
เราได้นำชิปพลังงานต่ำขั้นสูงและกลยุทธ์การจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพมาใช้ เพื่อให้แน่ใจว่าในโหมดสแตนด์บาย การใช้พลังงานของระบบจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดต่ำกว่า 0.24W ซึ่ง เป็นการลดลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับการออกแบบแบบดั้งเดิม ที่ความถี่ตั้งแต่ 1Hz การใช้พลังงานโดยรวมจะอยู่ที่ 0.76W ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ยอดเยี่ยม ในสถานะการทำงานสูงสุด แม้ว่าการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น แต่ก็ยังได้รับการควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพภายใน 3W ทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้ข้อกำหนดประสิทธิภาพสูง ในขณะเดียวกันก็คำนึงถึงเป้าหมายการประหยัดพลังงานด้วย
* ความสามารถในการทำงานขั้นสูง: การกระจายความร้อนที่ดีเยี่ยม ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่มั่นคงและมีประสิทธิภาพ
เพื่อรับมือกับความท้าทายที่อุณหภูมิสูง เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ LSP-LRS-0310F-04 จึงใช้ระบบกระจายความร้อนขั้นสูง ด้วยการปรับเส้นทางการนำความร้อนภายในให้เหมาะสม เพิ่มพื้นที่กระจายความร้อน และการใช้วัสดุกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูง ผลิตภัณฑ์สามารถกระจายความร้อนภายในที่เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนประกอบหลักสามารถรักษาอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมภายใต้ภาระสูงในระยะยาว การดำเนินการ. ความสามารถในการกระจายความร้อนที่ยอดเยี่ยมนี้ไม่เพียงแต่ช่วยยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังรับประกันความเสถียรและความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพที่หลากหลายอีกด้วย
* การพกพาและความทนทาน: การออกแบบขนาดเล็ก รับประกันประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ LSP-LRS-0310F-04 โดดเด่นด้วยขนาดที่เล็กน่าทึ่ง (เพียง 33 กรัม) และน้ำหนักเบา ขณะเดียวกันก็คำนึงถึงคุณภาพที่ยอดเยี่ยมของประสิทธิภาพที่มั่นคง ทนต่อแรงกระแทกสูง และความปลอดภัยดวงตาระดับเฟิร์สคลาส ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสมบูรณ์แบบ ความสมดุลระหว่างความสะดวกในการพกพาและความทนทาน การออกแบบผลิตภัณฑ์นี้สะท้อนถึงความเข้าใจอย่างลึกซึ้งในความต้องการของผู้ใช้และการบูรณาการนวัตกรรมทางเทคโนโลยีในระดับสูง กลายเป็นจุดสนใจของตลาด
04 สถานการณ์การใช้งาน
มันถูกนำไปใช้ในด้านพิเศษมากมาย เช่น การเล็งและกำหนดระยะ การวางตำแหน่งด้วยตาแมว โดรน ยานพาหนะไร้คนขับ หุ่นยนต์ ระบบการขนส่งอัจฉริยะ การผลิตอัจฉริยะ โลจิสติกส์อัจฉริยะ การผลิตที่ปลอดภัย และการรักษาความปลอดภัยอัจฉริยะ
05 ตัวชี้วัดทางเทคนิคหลัก
พารามิเตอร์พื้นฐานมีดังนี้:
รายการ | ค่า |
ความยาวคลื่น | 1535±5 นาโนเมตร |
มุมการเบี่ยงเบนของเลเซอร์ | ≤0.6 มราด |
รูรับแสงรับ | Φ16มม |
ช่วงสูงสุด | ≥3.5 กม. (เป้าหมายยานพาหนะ) |
≥ 2.0 กม. (เป้าหมายของมนุษย์) | |
≥5km (เป้าหมายการสร้าง) | |
ช่วงการวัดขั้นต่ำ | ≤15 ม |
ความแม่นยำในการวัดระยะทาง | ≤ ±1ม |
ความถี่ในการวัด | 1~10เฮิร์ต |
ความละเอียดระยะทาง | ≤ 30ม |
ความละเอียดเชิงมุม | 1.3mrad |
ความแม่นยำ | ≥98% |
อัตราการเตือนที่ผิดพลาด | ≤ 1% |
การตรวจจับหลายเป้าหมาย | เป้าหมายเริ่มต้นคือเป้าหมายแรก และเป้าหมายสูงสุดที่รองรับคือ 3 |
อินเทอร์เฟซข้อมูล | พอร์ตอนุกรม RS422 (TTL ที่ปรับแต่งได้) |
แรงดันไฟฟ้า | กระแสตรง 5 ~ 28 โวลต์ |
การใช้พลังงานโดยเฉลี่ย | ≤ 0.76W (การทำงาน 1Hz) |
การใช้พลังงานสูงสุด | ≤3วัตต์ |
การใช้พลังงานขณะสแตนด์บาย | ≤0.24 W (การสิ้นเปลืองพลังงานเมื่อไม่ได้วัดระยะทาง) |
การใช้พลังงานในการนอนหลับ | ≤ 2mW (เมื่อดึงพิน POWER_EN ต่ำ) |
ลอจิกตั้งแต่ | ด้วยฟังก์ชันการวัดระยะทางตัวแรกและตัวสุดท้าย |
ขนาด | ≤48มม. × 21มม. × 31มม |
น้ำหนัก | 33ก.±1ก |
อุณหภูมิในการทำงาน | -40°C~+ 70°C |
อุณหภูมิในการจัดเก็บ | -55 ℃~ + 75 ℃ |
ช็อก | >75 กรัม@6ms |
การสั่นสะเทือน | การทดสอบการสั่นสะเทือนความสมบูรณ์ส่วนล่างทั่วไป (GJB150.16A-2009 รูปที่ C.17) |
ขนาดรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์:
รูปที่ 4 ขนาดผลิตภัณฑ์เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ LSP-LRS-0310 F-04
06 แนวทาง
* เลเซอร์ที่ปล่อยออกมาจากโมดูลช่วงนี้คือ 1535 นาโนเมตร ซึ่งปลอดภัยสำหรับดวงตาของมนุษย์ แม้ว่าจะเป็นความยาวคลื่นที่ปลอดภัยสำหรับดวงตาของมนุษย์ แต่ก็ขอแนะนำว่าอย่ามองที่เลเซอร์โดยตรง
* เมื่อทำการปรับความขนานของแกนแสงทั้งสามแกน ต้องแน่ใจว่าได้ปิดกั้นเลนส์รับ มิฉะนั้นเครื่องตรวจจับจะได้รับความเสียหายอย่างถาวรเนื่องจากมีเสียงก้องมากเกินไป
* โมดูลตั้งแต่นี้ไม่ได้สุญญากาศ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความชื้นสัมพัทธ์ของสภาพแวดล้อมน้อยกว่า 80% และรักษาสภาพแวดล้อมให้สะอาดเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เลเซอร์เสียหาย
* ช่วงของโมดูลกำหนดระยะสัมพันธ์กับการมองเห็นในบรรยากาศและลักษณะของเป้าหมาย ระยะจะลดลงเมื่อมีหมอก ฝน และพายุทราย เป้าหมาย เช่น ใบไม้สีเขียว ผนังสีขาว และหินปูนเปลือย มีการสะท้อนแสงที่ดีและสามารถเพิ่มระยะได้ นอกจากนี้ เมื่อมุมเอียงของเป้าหมายกับลำแสงเลเซอร์เพิ่มขึ้น ระยะจะลดลง
* ห้ามมิให้ยิงเลเซอร์ไปยังเป้าหมายสะท้อนแสงที่รุนแรงเช่นกระจกและผนังสีขาวภายในระยะ 5 เมตรโดยเด็ดขาด เพื่อหลีกเลี่ยงเสียงสะท้อนที่แรงเกินไปและทำให้เครื่องตรวจจับ APD เสียหาย
* ห้ามมิให้เสียบหรือถอดปลั๊กสายเคเบิลเมื่อเปิดเครื่องโดยเด็ดขาด
* ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อขั้วไฟฟ้าอย่างถูกต้อง มิฉะนั้นจะทำให้อุปกรณ์เสียหายอย่างถาวร.
เวลาโพสต์: Sep-09-2024