Novi dolazak – modul daljinomjera s erbijevim laserom od 1535 nm

01 Uvod

 

Posljednjih godina, s pojavom bespilotnih borbenih platformi, dronova i prijenosne opreme za pojedinačne vojnike, minijaturizirani, ručni laserski daljinomjeri dugog dometa pokazali su široke mogućnosti primjene. Tehnologija laserskog mjerenja udaljenosti od erbijevog stakla s valnom duljinom od 1535 nm postaje sve zrelija. Ima prednosti sigurnosti za oči, snažne sposobnosti prodiranja kroz dim i dugog dometa, te je ključni smjer razvoja tehnologije laserskog mjerenja udaljenosti.

 

02 Uvod u proizvod

 

Laserski daljinomjer LSP-LRS-0310 F-04 razvijen je na temelju Er staklenog lasera od 1535 nm koji je neovisno razvio Lumispot. Koristi inovativnu metodu određivanja udaljenosti s jednim impulsom prema vremenu leta (TOF), a njegove performanse određivanja udaljenosti izvrsne su za različite vrste ciljeva - udaljenost dometa za zgrade može lako doseći 5 kilometara, a čak i za automobile koji se brzo kreću može postići stabilan domet od 3,5 kilometara. U scenarijima primjene kao što je nadzor osoblja, udaljenost dometa za ljude je veća od 2 kilometra, što osigurava točnost i prirodu podataka u stvarnom vremenu. Laserski daljinomjer LSP-LRS-0310F-04 podržava komunikaciju s glavnim računalom putem RS422 serijskog porta (omogućena je i usluga prilagodbe TTL serijskog porta), što prijenos podataka čini praktičnijim i učinkovitijim.

 

 

Slika 1 Dijagram laserskog daljinomjera LSP-LRS-0310 F-04 i usporedba veličine kovanice od jednog juana

 

03 Značajke proizvoda

 

* Integrirani dizajn širenja snopa: učinkovita integracija i poboljšana prilagodljivost okolišu

Integrirani dizajn proširenja snopa osigurava preciznu koordinaciju i učinkovitu suradnju između komponenti. Izvor LD pumpe osigurava stabilan i učinkovit unos energije za laserski medij, kolimator brze osi i zrcalo za fokusiranje precizno kontroliraju oblik snopa, modul pojačanja dodatno pojačava lasersku energiju, a ekspander snopa učinkovito proširuje promjer snopa, smanjuje kut divergencije snopa i poboljšava usmjerenost i udaljenost prijenosa snopa. Optički modul za uzorkovanje prati performanse lasera u stvarnom vremenu kako bi se osigurao stabilan i pouzdan izlaz. Istovremeno, zatvoreni dizajn je ekološki prihvatljiv, produžuje vijek trajanja lasera i smanjuje troškove održavanja.

 

Slika 2 Stvarna slika erbij staklenog lasera

 

* Način mjerenja udaljenosti prebacivanjem segmenata: precizno mjerenje za poboljšanje točnosti mjerenja udaljenosti

Metoda segmentiranog preključivanja mjerenja u svojoj srži uzima precizno mjerenje. Optimizacijom dizajna optičkog puta i naprednih algoritama za obradu signala, u kombinaciji s visokim energetskim izlazom i karakteristikama dugih impulsa lasera, može uspješno prodrijeti kroz atmosferske smetnje i osigurati stabilnost i točnost rezultata mjerenja. Ova tehnologija koristi strategiju određivanja raspona s visokom frekvencijom ponavljanja kako bi kontinuirano emitirala više laserskih impulsa te akumulirala i obrađivala signale odjeka, učinkovito suzbijajući šum i smetnje, značajno poboljšavajući omjer signala i šuma te postižući točno mjerenje udaljenosti cilja. Čak i u složenim okruženjima ili suočeni s manjim promjenama, metode segmentiranog preključivanja mjerenja i dalje mogu osigurati točnost i stabilnost rezultata mjerenja, postajući važno tehničko sredstvo za poboljšanje točnosti mjerenja.

 

*Shema dvostrukog praga kompenzira točnost određivanja raspona: dvostruka kalibracija, točnost izvan granice

Jezgra sheme dvostrukog praga leži u mehanizmu dvostruke kalibracije. Sustav prvo postavlja dva različita praga signala kako bi uhvatio dvije kritične vremenske točke ciljnog odjeka signala. Ove dvije vremenske točke se malo razlikuju zbog različitih pragova, ali upravo ta razlika postaje ključ za kompenzaciju pogrešaka. Kroz visokoprecizno mjerenje i izračun vremena, sustav može točno izračunati vremensku razliku između ove dvije vremenske točke i fino kalibrirati izvorne rezultate mjerenja dometa, čime se značajno poboljšava točnost mjerenja dometa.

 

 

Slika 3. Shematski dijagram točnosti raspona kompenzacije algoritma dvostrukog praga

 

* Dizajn s niskom potrošnjom energije: visoka učinkovitost, ušteda energije, optimizirane performanse

Dubinskom optimizacijom modula sklopova poput glavne upravljačke ploče i upravljačke ploče, usvojili smo napredne čipove niske potrošnje energije i učinkovite strategije upravljanja napajanjem kako bismo osigurali da je u stanju pripravnosti potrošnja energije sustava strogo kontrolirana ispod 0,24 W, što je značajno smanjenje u usporedbi s tradicionalnim dizajnom. Pri frekvenciji raspona od 1 Hz, ukupna potrošnja energije također se održava unutar 0,76 W, što pokazuje izvrsnu energetsku učinkovitost. U vršnom radnom stanju, iako će se potrošnja energije povećati, ona se i dalje učinkovito kontrolira unutar 3 W, osiguravajući stabilan rad opreme pod visokim zahtjevima performansi, uzimajući u obzir ciljeve uštede energije.

 

* Iznimna radna sposobnost: izvrsno odvođenje topline, osigurava stabilan i učinkovit rad

Kako bi se nosio s izazovom visokih temperatura, laserski daljinomjer LSP-LRS-0310F-04 koristi napredni sustav odvođenja topline. Optimizacijom unutarnjeg puta provođenja topline, povećanjem površine odvođenja topline i korištenjem visokoučinkovitih materijala za odvođenje topline, proizvod može brzo odvesti stvorenu unutarnju toplinu, osiguravajući da ključne komponente mogu održavati odgovarajuću radnu temperaturu pri dugotrajnom radu s visokim opterećenjem. Ova izvrsna sposobnost odvođenja topline ne samo da produžuje vijek trajanja proizvoda, već i osigurava stabilnost i dosljednost performansi mjerenja udaljenosti.

 

* Prenosivost i izdržljivost: minijaturni dizajn, izvrsne performanse zajamčene

Laserski daljinomjer LSP-LRS-0310F-04 karakterizira nevjerojatno mala veličina (samo 33 grama) i mala težina, uzimajući u obzir izvrsnu kvalitetu stabilnih performansi, visoku otpornost na udarce i prvorazrednu sigurnost za oči, pokazujući savršenu ravnotežu između prenosivosti i izdržljivosti. Dizajn ovog proizvoda u potpunosti odražava duboko razumijevanje potreba korisnika i visok stupanj integracije tehnoloških inovacija, postajući u središtu pozornosti na tržištu.

 

04 Scenarij primjene

 

Koristi se u mnogim posebnim područjima kao što su ciljanje i određivanje udaljenosti, fotoelektrično pozicioniranje, dronovi, bespilotna vozila, robotika, inteligentni transportni sustavi, inteligentna proizvodnja, inteligentna logistika, sigurna proizvodnja i inteligentna sigurnost.

 

05 Glavni tehnički pokazatelji

 

Osnovni parametri su sljedeći:

Artikal

Vrijednost

Valna duljina

1535±5 nm

Kut divergencije lasera

≤0,6 mrad

Prijemni otvor

Φ16 mm

Maksimalni domet

≥3,5 km (cilj vozila)

≥ 2,0 km (ljudska meta)

≥5 km (cilj izgradnje)

Minimalni raspon mjerenja

≤15 m

Točnost mjerenja udaljenosti

≤ ±1 m

Frekvencija mjerenja

1~10Hz

Rezolucija udaljenosti

≤ 30 m

Kutna rezolucija

1,3 mrad

Točnost

≥98%

Stopa lažnih alarma

≤ 1%

Detekcija više ciljeva

Zadani cilj je prvi cilj, a maksimalni podržani cilj je 3

Sučelje za podatke

RS422 serijski port (prilagodljiv TTL)

Napon napajanja

DC 5 ~ 28 V

Prosječna potrošnja energije

≤ 0,76 W (rad od 1 Hz)

Vršna potrošnja energije

≤3 W

Potrošnja energije u stanju pripravnosti

≤0,24 W (potrošnja energije kada se ne mjeri udaljenost)

Potrošnja energije u stanju mirovanja

≤ 2mW (kada je pin POWER_EN nisko postavljen)

Logika rangiranja

S funkcijom mjerenja prve i posljednje udaljenosti

Dimenzije

≤48 mm × 21 mm × 31 mm

težina

33 g ± 1 g

Radna temperatura

-40℃~+ 70 ℃

Temperatura skladištenja

-55 ℃ do + 75 ℃

Šok

>75 g@6 ms

vibracija

Opće ispitivanje vibracija donjeg integriteta (GJB150.16A-2009 Slika C.17)

 

Dimenzije izgleda proizvoda:

 

Slika 4 Dimenzije laserskog daljinomjera LSP-LRS-0310 F-04

 

06 Smjernice

 

* Laser koji emitira ovaj modul za mjerenje je 1535 nm, što je sigurno za ljudske oči. Iako je to sigurna valna duljina za ljudske oči, preporučuje se da ne gledate izravno u laser;

* Prilikom podešavanja paralelnosti triju optičkih osi, obavezno blokirajte prijemnu leću, inače će detektor biti trajno oštećen zbog prekomjernog odjeka;

* Ovaj modul za mjerenje udaljenosti nije hermetički zatvoren. Pazite da relativna vlažnost okoline bude manja od 80% i održavajte okolinu čistom kako biste izbjegli oštećenje lasera.

* Domet modula za mjerenje udaljenosti povezan je s atmosferskom vidljivošću i prirodom cilja. Domet će se smanjiti u uvjetima magle, kiše i pješčane oluje. Ciljevi poput zelenog lišća, bijelih zidova i izloženog vapnenca imaju dobru reflektivnost i mogu povećati domet. Osim toga, kada se kut nagiba cilja prema laserskoj snopi poveća, domet će se smanjiti;

* Strogo je zabranjeno usmjeravanje lasera na jako reflektirajuće mete poput stakla i bijelih zidova unutar 5 metara, kako bi se izbjeglo da jeka bude prejaka i ošteti APD detektor;

* Strogo je zabranjeno uključivati ​​ili isključivati ​​kabel kada je napajanje uključeno;

* Provjerite je li polaritet napajanja ispravan, inače će doći do trajnog oštećenja uređaja.


Vrijeme objave: 09.09.2024.