01 บทนำ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จากการเกิดขึ้นของแพลตฟอร์มรบไร้คนขับ โดรน และอุปกรณ์พกพาสำหรับทหารแต่ละนาย เครื่องวัดระยะเลเซอร์แบบพกพาขนาดเล็กจึงแสดงให้เห็นถึงโอกาสการใช้งานที่กว้างขวาง เทคโนโลยีวัดระยะด้วยเลเซอร์แก้วเออร์เบียมที่มีความยาวคลื่น 1535 นาโนเมตรกำลังได้รับการพัฒนาให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น มีข้อได้เปรียบในด้านความปลอดภัยของดวงตา ความสามารถในการทะลุทะลวงควันที่แข็งแกร่ง และระยะยิงไกล จึงเป็นทิศทางสำคัญของการพัฒนาเทคโนโลยีวัดระยะด้วยเลเซอร์
02 การแนะนำผลิตภัณฑ์
เครื่องวัดระยะเลเซอร์ LSP-LRS-0310 F-04 เป็นเครื่องวัดระยะเลเซอร์ที่พัฒนาขึ้นจากเลเซอร์แก้ว Er ขนาด 1535 นาโนเมตร ซึ่งพัฒนาโดย Lumispot เครื่องวัดระยะนี้ใช้วิธีวัดระยะแบบ TOF (Time-of-Flight) แบบพัลส์เดี่ยวที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ประสิทธิภาพการวัดระยะนี้ยอดเยี่ยมสำหรับเป้าหมายหลากหลายประเภท ระยะการวัดสำหรับอาคารสามารถเข้าถึงได้ถึง 5 กิโลเมตร และแม้แต่รถยนต์ที่เคลื่อนที่เร็วก็ยังสามารถวัดระยะได้อย่างเสถียรที่ 3.5 กิโลเมตร ในสถานการณ์การใช้งาน เช่น การตรวจสอบบุคลากร ระยะการวัดสำหรับบุคคลจะมากกว่า 2 กิโลเมตร ทำให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำและลักษณะข้อมูลแบบเรียลไทม์ เครื่องวัดระยะเลเซอร์ LSP-LRS-0310F-04 รองรับการสื่อสารกับคอมพิวเตอร์โฮสต์ผ่านพอร์ตอนุกรม RS422 (มีบริการปรับแต่งพอร์ตอนุกรม TTL) ทำให้การส่งข้อมูลสะดวกและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
รูปที่ 1 แผนภาพผลิตภัณฑ์เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ LSP-LRS-0310 F-04 และการเปรียบเทียบขนาดเหรียญหนึ่งหยวน
03 คุณสมบัติผลิตภัณฑ์
* การออกแบบแบบบูรณาการการขยายลำแสง: การบูรณาการที่มีประสิทธิภาพและการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อมที่ดีขึ้น
การออกแบบการขยายลำแสงแบบบูรณาการช่วยให้มั่นใจได้ถึงการประสานงานที่แม่นยำและการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างส่วนประกอบต่างๆ แหล่งจ่ายปั๊ม LD ให้พลังงานป้อนเข้าที่เสถียรและมีประสิทธิภาพสำหรับตัวกลางเลเซอร์ คอลลิเมเตอร์แกนเร็วและกระจกโฟกัสควบคุมรูปร่างลำแสงได้อย่างแม่นยำ โมดูลเกนช่วยเพิ่มพลังงานเลเซอร์ และตัวขยายลำแสงช่วยขยายเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดมุมเบี่ยงเบนของลำแสง และปรับปรุงทิศทางและระยะการส่งสัญญาณของลำแสง โมดูลสุ่มตัวอย่างแสงจะตรวจสอบประสิทธิภาพของเลเซอร์แบบเรียลไทม์เพื่อให้มั่นใจว่าผลลัพธ์มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้ ขณะเดียวกัน การออกแบบที่ปิดผนึกยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ช่วยยืดอายุการใช้งานของเลเซอร์ และลดต้นทุนการบำรุงรักษา
รูปที่ 2 ภาพจริงของเลเซอร์แก้วเออร์เบียม
* โหมดการวัดระยะทางแบบสลับส่วน: การวัดที่แม่นยำเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวัดระยะทาง
วิธีการวัดระยะแบบแบ่งส่วน (segmented switching range) เน้นการวัดที่แม่นยำเป็นหัวใจสำคัญ ด้วยการปรับปรุงการออกแบบเส้นทางแสงและอัลกอริทึมการประมวลผลสัญญาณขั้นสูง ประกอบกับพลังงานเอาต์พุตสูงและลักษณะพัลส์ยาวของเลเซอร์ ทำให้สามารถทะลุผ่านสัญญาณรบกวนในชั้นบรรยากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรับประกันความเสถียรและความแม่นยำของผลการวัด เทคโนโลยีนี้ใช้กลยุทธ์การวัดระยะความถี่ซ้ำสูงเพื่อปล่อยพัลส์เลเซอร์หลายพัลส์อย่างต่อเนื่อง สะสมและประมวลผลสัญญาณสะท้อน ช่วยลดสัญญาณรบกวนและสัญญาณรบกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนอย่างมีนัยสำคัญ และวัดระยะทางเป้าหมายได้อย่างแม่นยำ แม้ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนหรือมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย วิธีการวัดระยะแบบแบ่งส่วน (segmented switching range) ยังคงรับประกันความแม่นยำและความเสถียรของผลการวัด จึงกลายเป็นวิธีการทางเทคนิคที่สำคัญในการปรับปรุงความแม่นยำของการวัดระยะ
*รูปแบบเกณฑ์คู่ชดเชยความแม่นยำของช่วง: การสอบเทียบสองครั้ง ความแม่นยำเกินขีดจำกัด
หัวใจสำคัญของระบบเกณฑ์คู่ (Dual-threshold) อยู่ที่กลไกการสอบเทียบแบบคู่ ระบบจะตั้งค่าเกณฑ์สัญญาณที่แตกต่างกันสองค่าก่อน เพื่อจับสัญญาณสะท้อนเป้าหมายสองจุดเวลาสำคัญ จุดเวลาทั้งสองนี้อาจมีความแตกต่างกันเล็กน้อยเนื่องจากเกณฑ์ที่ต่างกัน แต่ความแตกต่างนี้เองที่เป็นกุญแจสำคัญในการชดเชยความผิดพลาด ด้วยการวัดและคำนวณเวลาที่มีความแม่นยำสูง ระบบสามารถคำนวณความแตกต่างของเวลาระหว่างสองจุดเวลาได้อย่างแม่นยำ และปรับเทียบผลลัพธ์การวัดระยะเดิมอย่างละเอียด จึงช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัดระยะได้อย่างมาก
รูปที่ 3 แผนผังแสดงความแม่นยำในการชดเชยช่วงของอัลกอริทึมเกณฑ์คู่
* การออกแบบการใช้พลังงานต่ำ: ประสิทธิภาพสูง ประหยัดพลังงาน ประสิทธิภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุด
ด้วยการปรับปรุงโมดูลวงจรอย่างละเอียด เช่น แผงควบคุมหลักและแผงควบคุมไดรเวอร์ เราได้นำชิปประหยัดพลังงานขั้นสูงและกลยุทธ์การจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพมาใช้ เพื่อให้มั่นใจว่าในโหมดสแตนด์บาย การใช้พลังงานของระบบจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดให้ต่ำกว่า 0.24 วัตต์ ซึ่งถือเป็นการลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับระบบแบบดั้งเดิม ที่ความถี่ 1Hz การใช้พลังงานโดยรวมจะอยู่ที่ 0.76 วัตต์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้นในช่วงการทำงานสูงสุด แต่ยังคงสามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใน 3 วัตต์ ทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้ข้อกำหนดประสิทธิภาพสูง พร้อมกับคำนึงถึงเป้าหมายการประหยัดพลังงาน
* ความสามารถในการทำงานที่ยอดเยี่ยม: การกระจายความร้อนที่ดีเยี่ยม ช่วยให้การทำงานมีเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพ
เพื่อรับมือกับความท้าทายด้านอุณหภูมิสูง เครื่องวัดระยะเลเซอร์รุ่น LSP-LRS-0310F-04 จึงนำระบบระบายความร้อนขั้นสูงมาใช้ ด้วยการปรับปรุงเส้นทางการนำความร้อนภายใน เพิ่มพื้นที่ระบายความร้อน และใช้วัสดุระบายความร้อนประสิทธิภาพสูง ผลิตภัณฑ์จึงสามารถระบายความร้อนภายในที่เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนประกอบหลักสามารถรักษาอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมภายใต้การใช้งานที่มีภาระสูงเป็นเวลานาน ความสามารถในการระบายความร้อนที่ยอดเยี่ยมนี้ไม่เพียงแต่ช่วยยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังรับประกันความเสถียรและความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพการวัดระยะอีกด้วย
* พกพาสะดวกและทนทาน: การออกแบบขนาดเล็ก รับประกันประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม
เครื่องวัดระยะเลเซอร์ LSP-LRS-0310F-04 โดดเด่นด้วยขนาดที่เล็กกะทัดรัด (เพียง 33 กรัม) และน้ำหนักเบา ขณะเดียวกันยังคำนึงถึงคุณภาพที่ยอดเยี่ยม ทั้งประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคง ความทนทานต่อแรงกระแทกสูง และความปลอดภัยต่อดวงตาระดับสูงสุด แสดงให้เห็นถึงความสมดุลที่สมบูรณ์แบบระหว่างความสะดวกในการพกพาและความทนทาน การออกแบบผลิตภัณฑ์นี้สะท้อนถึงความเข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงความต้องการของผู้ใช้และการผสานรวมนวัตกรรมทางเทคโนโลยีอย่างลึกซึ้ง จึงกลายเป็นจุดสนใจของตลาด
04 สถานการณ์การใช้งาน
ใช้ในสาขาพิเศษต่างๆ มากมาย เช่น การเล็งและการวัดระยะ การกำหนดตำแหน่งด้วยแสง โดรน ยานยนต์ไร้คนขับ หุ่นยนต์ ระบบขนส่งอัจฉริยะ การผลิตอัจฉริยะ การขนส่งอัจฉริยะ การผลิตที่ปลอดภัย และการรักษาความปลอดภัยอัจฉริยะ
05 ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคหลัก
พารามิเตอร์พื้นฐานมีดังนี้:
| รายการ | ค่า |
| ความยาวคลื่น | 1535±5 นาโนเมตร |
| มุมแยกของเลเซอร์ | ≤0.6 มิลลิเรเดียน |
| ช่องรับแสง | Φ16มม. |
| ระยะสูงสุด | ≥3.5 กม. (เป้าหมายยานพาหนะ) |
| ≥ 2.0 กม. (เป้าหมายเป็นมนุษย์) | |
| ≥5 กม. (เป้าหมายการสร้าง) | |
| ช่วงการวัดขั้นต่ำ | ≤15 ม. |
| ความแม่นยำในการวัดระยะทาง | ≤ ±1ม. |
| ความถี่ในการวัด | 1~10เฮิรตซ์ |
| ความละเอียดระยะทาง | ≤ 30 เมตร |
| ความละเอียดเชิงมุม | 1.3 มิลลิเรเดียน |
| ความแม่นยำ | ≥98% |
| อัตราการแจ้งเตือนภัยเท็จ | ≤ 1% |
| การตรวจจับหลายเป้าหมาย | เป้าหมายเริ่มต้นคือเป้าหมายแรก และเป้าหมายที่รองรับสูงสุดคือ 3 |
| อินเทอร์เฟซข้อมูล | พอร์ตซีเรียล RS422 (ปรับแต่ง TTL ได้) |
| แรงดันไฟฟ้าที่จ่าย | กระแสตรง 5 ~ 28 โวลต์ |
| การใช้พลังงานเฉลี่ย | ≤ 0.76W (การทำงาน 1Hz) |
| การบริโภคพลังงานสูงสุด | ≤3วัตต์ |
| การใช้พลังงานสแตนด์บาย | ≤0.24 W (การใช้พลังงานเมื่อไม่ได้วัดระยะทาง) |
| การใช้พลังงานขณะนอนหลับ | ≤ 2mW (เมื่อดึงพิน POWER_EN ลงต่ำ) |
| ตรรกะการกำหนดระยะ | พร้อมฟังก์ชั่นวัดระยะทางแรกและสุดท้าย |
| ขนาด | ≤48มม. × 21มม. × 31มม. |
| น้ำหนัก | 33 กรัม±1 กรัม |
| อุณหภูมิในการทำงาน | -40℃～+ 70℃ |
| อุณหภูมิในการจัดเก็บ | -55℃～ + 75℃ |
| ช็อก | ＞75 กรัม@6มิลลิวินาที |
| การสั่นสะเทือน | การทดสอบการสั่นสะเทือนความสมบูรณ์ต่ำทั่วไป (GJB150.16A-2009 รูปที่ C.17) |
ขนาดรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์:
รูปที่ 4 ขนาดผลิตภัณฑ์เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ LSP-LRS-0310 F-04
06 แนวทางปฏิบัติ
* เลเซอร์ที่ปล่อยออกมาจากโมดูลวัดระยะนี้คือ 1535 นาโนเมตร ซึ่งปลอดภัยต่อสายตามนุษย์ ถึงแม้ว่าจะเป็นความยาวคลื่นที่ปลอดภัยต่อสายตามนุษย์ แต่ก็ไม่แนะนำให้มองเลเซอร์โดยตรง
* เมื่อปรับความขนานของแกนแสงทั้งสามแกน ให้แน่ใจว่าได้ปิดกั้นเลนส์รับ มิฉะนั้น ตัวตรวจจับจะได้รับความเสียหายถาวรเนื่องจากเสียงสะท้อนที่มากเกินไป
* โมดูลวัดระยะนี้ไม่ได้ปิดผนึกสนิท โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าความชื้นสัมพัทธ์ของสภาพแวดล้อมน้อยกว่า 80% และรักษาสภาพแวดล้อมให้สะอาดเพื่อป้องกันความเสียหายต่อเลเซอร์
* ระยะของโมดูลวัดระยะขึ้นอยู่กับทัศนวิสัยในบรรยากาศและลักษณะของเป้าหมาย ระยะจะลดลงในสภาพที่มีหมอก ฝนตก และพายุทราย เป้าหมายเช่นใบไม้สีเขียว กำแพงสีขาว และหินปูนที่โผล่พ้นแสง มีค่าการสะท้อนแสงที่ดีและสามารถเพิ่มระยะได้ นอกจากนี้ เมื่อมุมเอียงของเป้าหมายกับลำแสงเลเซอร์เพิ่มขึ้น ระยะจะลดลง
* ห้ามยิงเลเซอร์ไปที่วัตถุที่มีการสะท้อนแสงสูง เช่น กระจกและผนังสีขาว ภายในระยะ 5 เมตร โดยเด็ดขาด เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เสียงสะท้อนมีความเข้มเกินไปจนก่อให้เกิดความเสียหายต่อเครื่องตรวจจับ APD
* ห้ามเสียบหรือถอดสายไฟโดยเด็ดขาดในขณะที่มีไฟฟ้าอยู่
* ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วไฟฟ้าเชื่อมต่อถูกต้อง มิฉะนั้นอาจทำให้เครื่องเสียหายถาวรได้.
เวลาโพสต์: 9 ก.ย. 2567