Niniejszy artykuł stanowi kompleksowe omówienie technologii dalmierzy laserowych, prześledzenie jej historycznej ewolucji, wyjaśnienie jej podstawowych zasad i wskazanie różnorodnych zastosowań. Przeznaczony dla inżynierów laserowych, zespołów badawczo-rozwojowych oraz naukowców zajmujących się optyką, artykuł ten łączy kontekst historyczny z nowoczesną wiedzą.
Geneza i ewolucja pomiaru laserowego
Pierwsze dalmierze laserowe powstały na początku lat 60. XX wieku i były opracowywane głównie do celów wojskowych.1]. Na przestrzeni lat technologia ta ewoluowała i rozszerzyła swój zasięg w różnych sektorach, w tym w budownictwie, topografii i lotnictwie [2] i dalej.
Technologia laserowajest bezkontaktową techniką pomiaru przemysłowego, która oferuje szereg zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami pomiaru odległości opartymi na kontakcie:
- Eliminuje konieczność fizycznego kontaktu z powierzchnią pomiarową, zapobiegając odkształceniom mogącym prowadzić do błędów pomiarowych.
- Minimalizuje zużycie i uszkodzenia powierzchni pomiarowej, ponieważ podczas pomiaru nie występuje kontakt fizyczny.
- Nadaje się do stosowania w szczególnych środowiskach, w których konwencjonalne narzędzia pomiarowe są niepraktyczne.
Zasady pomiaru odległości laserowej:
- W pomiarze odległości laserowej stosuje się trzy podstawowe metody: pomiar odległości za pomocą impulsu laserowego, pomiar odległości za pomocą fazy lasera i pomiar odległości za pomocą triangulacji laserowej.
- Każda metoda wiąże się z konkretnymi powszechnie stosowanymi zakresami pomiarowymi i poziomami dokładności.
01
Pomiar impulsu laserowego:
Stosowane głównie do pomiarów na duże odległości, zwykle przekraczających odległości mierzone na poziomie kilometrów, przy mniejszej dokładności, zwykle na poziomie metra.
02
Pomiar fazy laserem:
Idealny do pomiarów na średnie i duże odległości, najczęściej stosowany w zakresie od 50 do 150 metrów.
03
Triangulacja laserowa:
Stosowany głównie do pomiarów na niewielką odległość, zwykle do 2 metrów, zapewnia wysoką dokładność na poziomie mikronów, choć zasięg pomiaru jest ograniczony.
Zastosowania i zalety
Dalmierze laserowe znalazły swoje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu:
Budowa:Pomiary terenu, mapowanie topograficzne i analiza strukturalna.
Automobilowy:Udoskonalanie zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS).
Lotnictwo i kosmonautyka:Mapowanie terenu i wykrywanie przeszkód.
Górnictwo:Ocena głębokości tunelu i poszukiwania złóż mineralnych.
Leśnictwo:Obliczanie wysokości drzew i analiza gęstości lasu.
Produkcja:Precyzja w ustawianiu maszyn i urządzeń.
Technologia ta ma szereg zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami, m.in. umożliwia pomiary bezkontaktowe, zmniejsza zużycie i uszkodzenia oraz zapewnia niezrównaną wszechstronność.
Rozwiązania Lumispot Tech w dziedzinie dalmierza laserowego
Laser szklany domieszkowany erbem (laser szklany Erb)
NaszLaser szklany domieszkowany erbem, znany jako 1535 nmBezpieczne dla oczuLaser Er Glass wyróżnia się w dalmierzach bezpiecznych dla oczu. Oferuje niezawodną i ekonomiczną pracę, emitując światło absorbowane przez rogówkę i struktury krystaliczne oka, zapewniając bezpieczeństwo siatkówki. W laserowym pomiarze odległości i LIDAR-ach, szczególnie w warunkach zewnętrznych wymagających transmisji światła na duże odległości, ten laser DPSS jest niezbędny. W przeciwieństwie do poprzednich produktów, eliminuje on ryzyko uszkodzenia wzroku i oślepienia. Nasz laser wykorzystuje współdomieszkowane szkło fosforanowe Er:Yb oraz półprzewodnik.źródło pompy laserowejaby wytworzyć długość fali 1,5 µm, dzięki czemu idealnie nadaje się do pomiaru odległości i komunikacji.
Dalmierz laserowy, szczególniePomiar czasu przelotu (TOF), to metoda służąca do określania odległości między źródłem lasera a celem. Zasada ta jest szeroko stosowana w różnych zastosowaniach, od prostych pomiarów odległości po złożone mapowanie 3D. Stwórzmy diagram ilustrujący zasadę działania laserowego pomiaru odległości TOF.
Podstawowe kroki pomiaru odległości laserem TOF to:
Emisja impulsu laserowegoUrządzenie laserowe emituje krótki impuls światła.
Podróż do celuImpuls laserowy przemieszcza się przez powietrze do celu.
Odbicie od celu:Impuls uderza w cel i odbija się z powrotem.
Powrót do źródła:Odbity impuls powraca do urządzenia laserowego.
Wykrywanie:Urządzenie laserowe wykrywa powracający impuls laserowy.
Pomiar czasu:Mierzony jest czas obiegu impulsu.
Obliczanie odległości:Odległość do celu obliczana jest na podstawie prędkości światła i zmierzonego czasu.
W tym roku firma Lumispot Tech wprowadziła na rynek produkt idealnie nadający się do zastosowań w dziedzinie detekcji TOF LIDAR,Źródło światła LiDAR 8 w 1Kliknij, aby dowiedzieć się więcej, jeśli jesteś zainteresowany
Moduł dalmierza laserowego
Seria produktów skupia się przede wszystkim na bezpiecznym dla ludzkiego oka module pomiaru odległości laserowej opracowanym na podstawieLasery szklane domieszkowane erbem o długości fali 1535 nmIModuł dalmierza 1570 nm 20 km, które są klasyfikowane jako produkty zgodne z normą bezpieczeństwa wzroku klasy 1. W tej serii znajdziesz komponenty do dalmierzy laserowych o zakresie od 2,5 km do 20 km, charakteryzujące się kompaktowymi rozmiarami, lekką konstrukcją, wyjątkowymi właściwościami przeciwzakłóceniowymi i możliwością wydajnej produkcji masowej. Są one niezwykle wszechstronne i znajdują zastosowanie w dalmierzach laserowych, technologii LIDAR oraz systemach komunikacyjnych.
Zintegrowany dalmierz laserowy
Wojskowe dalmierze ręczneSeria dalmierzy opracowana przez LumiSpot Tech jest wydajna, przyjazna dla użytkownika i bezpieczna, wykorzystując bezpieczne dla oczu długości fal, co zapewnia jej nieszkodliwą pracę. Urządzenia te oferują wyświetlanie danych w czasie rzeczywistym, monitorowanie zużycia energii i transmisję danych, łącząc niezbędne funkcje w jednym narzędziu. Ich ergonomiczna konstrukcja umożliwia obsługę zarówno jedną, jak i dwiema rękami, zapewniając komfort użytkowania. Te dalmierze łączą w sobie praktyczność i zaawansowaną technologię, zapewniając proste i niezawodne rozwiązanie pomiarowe.
Dlaczego warto nas wybrać?
Nasze dążenie do doskonałości jest widoczne w każdym oferowanym przez nas produkcie. Rozumiemy zawiłości branży i dostosowaliśmy nasze produkty do najwyższych standardów jakości i wydajności. Nacisk na zadowolenie klienta, w połączeniu z naszą wiedzą techniczną, sprawia, że jesteśmy preferowanym wyborem dla profesjonalistów poszukujących niezawodnych rozwiązań w zakresie dalmierzy laserowych.
Odniesienie
- Smith, A. (1985). Historia dalmierzy laserowych. Journal of Optical Engineering.
- Johnson, B. (1992). Zastosowania dalmierza laserowego. Optyka współczesna.
- Lee, C. (2001). Zasady pomiaru odległości za pomocą impulsów laserowych. Badania fotoniczne.
- Kumar, R. (2003). Zrozumienie pomiaru fazy laserem. Journal of Laser Applications.
- Martinez, L. (1998). Triangulacja laserowa: podstawy i zastosowania. Przeglądy inżynierii optycznej.
- Lumispot Tech. (2022). Katalog produktów. Publikacje Lumispot Tech.
- Zhao, Y. (2020). Przyszłość dalmierzy laserowych: integracja ze sztuczną inteligencją. Journal of Modern Optics.
Potrzebujesz bezpłatnej konsultacji?
Weź pod uwagę zastosowanie, wymagany zasięg, dokładność, trwałość i wszelkie dodatkowe funkcje, takie jak wodoodporność czy możliwości integracji. Ważne jest również porównanie recenzji i cen różnych modeli.
[Czytaj więcej:Konkretna metoda wyboru potrzebnego modułu dalmierza laserowego]
Wymagana jest minimalna konserwacja, taka jak utrzymanie czystości obiektywu i ochrona urządzenia przed uderzeniami i ekstremalnymi warunkami. Konieczna jest również regularna wymiana lub ładowanie baterii.
Tak, wiele modułów dalmierzy zaprojektowano z myślą o integracji z innymi urządzeniami, takimi jak drony, karabiny, wojskowe lornetki z dalmierzem itp., co pozwala na rozszerzenie ich funkcjonalności o możliwość precyzyjnego pomiaru odległości.
Tak, Lumispot Tech jest producentem modułów dalmierzy laserowych. Parametry można dostosować do indywidualnych potrzeb lub wybrać standardowe parametry naszego modułu dalmierza. Aby uzyskać więcej informacji lub zadać pytania, prosimy o kontakt z naszym działem sprzedaży.
Większość naszych modułów laserowych z serii dalmierzy została zaprojektowana jako kompaktowe i lekkie, zwłaszcza serie L905 i L1535, o zasięgu od 1 km do 12 km. W przypadku najmniejszego modelu polecamyLSP-LRS-0310Fktóry waży zaledwie 33g i ma zasięg 3km.
Lasery stały się kluczowymi narzędziami w różnych sektorach, szczególnie w dziedzinie bezpieczeństwa i nadzoru. Ich precyzja, sterowalność i wszechstronność sprawiają, że są one niezbędne do ochrony naszych społeczności i infrastruktury.
W tym artykule zagłębimy się w różnorodne zastosowania technologii laserowej w dziedzinie bezpieczeństwa, ochrony, monitoringu i zapobiegania pożarom. Celem tej dyskusji jest kompleksowe zrozumienie roli laserów w nowoczesnych systemach bezpieczeństwa, oferując wgląd zarówno w ich obecne zastosowania, jak i potencjalne przyszłe kierunki rozwoju.
Zastosowania laserów w sprawach bezpieczeństwa i obrony
Systemy wykrywania włamań
Te bezkontaktowe skanery laserowe skanują otoczenie w dwóch wymiarach, wykrywając ruch poprzez pomiar czasu odbicia impulsowej wiązki laserowej z powrotem do źródła. Technologia ta tworzy mapę konturową obszaru, umożliwiając systemowi rozpoznawanie nowych obiektów w polu widzenia na podstawie zmian w zaprogramowanym otoczeniu. Umożliwia to ocenę rozmiaru, kształtu i kierunku poruszających się celów, a w razie potrzeby generowanie alarmów (Hosmer, 2004).
⏩ Powiązany blog:Nowy system wykrywania włamań laserowych: inteligentny krok w górę w zakresie bezpieczeństwa
Systemy nadzoru
W monitoringu wizyjnym technologia laserowa wspomaga monitorowanie widzenia nocnego. Na przykład, obrazowanie bliskiej podczerwieni z bramkowaniem laserowym może skutecznie tłumić rozpraszanie wsteczne światła, znacząco zwiększając zasięg obserwacji systemów obrazowania fotoelektrycznego w niekorzystnych warunkach pogodowych, zarówno w dzień, jak i w nocy. Zewnętrzne przyciski funkcyjne systemu sterują odległością bramkowania, szerokością stroboskopu i ostrością obrazu, co poprawia zasięg monitoringu (Wang, 2016).
Monitorowanie ruchu
Laserowe mierniki prędkości odgrywają kluczową rolę w monitorowaniu ruchu drogowego, wykorzystując technologię laserową do pomiaru prędkości pojazdów. Urządzenia te są preferowane przez organy ścigania ze względu na precyzję i możliwość namierzania pojedynczych pojazdów w gęstym ruchu.
Monitorowanie przestrzeni publicznej
Technologia laserowa odgrywa również kluczową rolę w kontroli i monitorowaniu tłumu w przestrzeni publicznej. Skanery laserowe i powiązane technologie skutecznie nadzorują ruchy tłumu, zwiększając bezpieczeństwo publiczne.
Zastosowania wykrywania pożaru
W systemach ostrzegania pożarowego czujniki laserowe odgrywają kluczową rolę we wczesnym wykrywaniu pożaru, szybko identyfikując oznaki pożaru, takie jak dym czy zmiany temperatury, i uruchamiając alarmy we właściwym czasie. Co więcej, technologia laserowa jest nieoceniona w monitorowaniu i gromadzeniu danych na miejscu pożaru, dostarczając niezbędnych informacji do kontroli pożaru.
Specjalne zastosowania: Bezzałogowe statki powietrzne i technologia laserowa
Wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych (UAV) w systemach bezpieczeństwa rośnie, a technologia laserowa znacząco zwiększa ich możliwości monitorowania i ochrony. Systemy te, oparte na matrycach płaszczyzny ogniskowej (FPA) fotodiod lawinowych (APD) nowej generacji, w połączeniu z wysokowydajnym przetwarzaniem obrazu, znacząco poprawiły skuteczność nadzoru.
Zielone lasery i moduł dalmierzaw obronie
Spośród różnych typów laserów,zielone lasery, zazwyczaj działające w zakresie od 520 do 540 nanometrów, charakteryzują się wysoką widocznością i precyzją. Lasery te są szczególnie przydatne w zastosowaniach wymagających precyzyjnego znakowania lub wizualizacji. Dodatkowo, moduły laserowego pomiaru odległości, wykorzystujące liniową propagację i wysoką dokładność laserów, mierzą odległości poprzez obliczanie czasu potrzebnego wiązce laserowej na przebycie drogi od emitera do reflektora i z powrotem. Technologia ta ma kluczowe znaczenie w systemach pomiarowych i pozycjonujących.
Ewolucja technologii laserowej w zabezpieczeniach
Od momentu wynalezienia w połowie XX wieku, technologia laserowa przeszła znaczący rozwój. Początkowo jako naukowe narzędzie eksperymentalne, lasery stały się integralną częścią różnych dziedzin, w tym przemysłu, medycyny, komunikacji i bezpieczeństwa. W dziedzinie bezpieczeństwa, zastosowania laserów ewoluowały od podstawowych systemów monitoringu i alarmów do zaawansowanych, wielofunkcyjnych systemów. Należą do nich systemy wykrywania włamań, monitoring wizyjny, monitoring ruchu drogowego i systemy ostrzegania przed pożarem.
Przyszłe innowacje w technologii laserowej
Przyszłość technologii laserowej w dziedzinie bezpieczeństwa może przynieść przełomowe innowacje, szczególnie dzięki integracji sztucznej inteligencji (AI). Algorytmy AI analizujące dane ze skanowania laserowego mogą precyzyjniej identyfikować i przewidywać zagrożenia bezpieczeństwa, zwiększając wydajność i czas reakcji systemów bezpieczeństwa. Ponadto, wraz z rozwojem technologii Internetu Rzeczy (IoT), połączenie technologii laserowej z urządzeniami podłączonymi do sieci prawdopodobnie doprowadzi do powstania inteligentniejszych i bardziej zautomatyzowanych systemów bezpieczeństwa, zdolnych do monitorowania i reagowania w czasie rzeczywistym.
Oczekuje się, że te innowacje nie tylko poprawią wydajność systemów bezpieczeństwa, ale także zrewolucjonizują nasze podejście do bezpieczeństwa i nadzoru, czyniąc je bardziej inteligentnym, wydajnym i elastycznym. Wraz z postępem technologii, zastosowanie laserów w systemach bezpieczeństwa będzie się rozszerzać, zapewniając bezpieczniejsze i bardziej niezawodne środowisko.
Odniesienia
- Hosmer, P. (2004). Wykorzystanie technologii skanowania laserowego do ochrony obwodowej. Materiały z 37. dorocznej Międzynarodowej Konferencji Carnahan nt. technologii bezpieczeństwa z 2003 r. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W. i Wu, S. (2016). Projekt miniaturowego systemu przetwarzania wideo w czasie rzeczywistym z bramką bliskiej podczerwieni. ICMMITA-16. DOI
- Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
- M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP i Gorce, D. (2017). Obrazowanie laserowe 2D i 3D z wykorzystaniem błysku laserowego do nadzoru dalekiego zasięgu w ochronie granic morskich: detekcja i identyfikacja w zastosowaniach przeciwko bezzałogowym statkom powietrznym. Materiały konferencyjne SPIE – Międzynarodowego Towarzystwa Inżynierii Optycznej. DOI
NIEKTÓRE MODUŁY LASEROWE DO OBRONY
Dostępna usługa OEM Laser Module, skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej szczegółów!
