Uustulnuk – 1535nm erbiumlaserkaugusmõõtja moodul

01 Sissejuhatus

Viimastel aastatel on mehitamata lahinguplatvormide, droonide ja individuaalsetele sõduritele mõeldud kaasaskantava varustuse ilmumisega laialdased rakendusvõimalused ilmnenud miniatuursete, käeshoitavate pikamaa-laserkaugusmõõtjate puhul. Erbiumklaasist laserkaugusmõõtmise tehnoloogia lainepikkusega 1535 nm on muutumas üha küpsemaks. Selle eelised on silmade ohutus, tugev suitsu läbitungimise võime ja pikk ulatus ning see on laserkaugusmõõtmise tehnoloogia arengu peamine suund.

02 Toote tutvustus

Laserkaugusmõõtja LSP-LRS-0310 F-04 on laserkaugusmõõtja, mis on välja töötatud Lumispoti poolt iseseisvalt väljatöötatud 1535 nm Er-klaaslaseril. See kasutab uuenduslikku ühe impulsi lennuaja (TOF) kauguse mõõtmise meetodit ja selle kauguse mõõtmise jõudlus on suurepärane erinevat tüüpi sihtmärkide jaoks – hoonete puhul võib kaugus ulatuda kergesti 5 kilomeetrini ja isegi kiiresti liikuvate autode puhul on see võimeline saavutama stabiilse 3,5 kilomeetri kauguse. Rakendustes, näiteks personali jälgimisel, on inimeste puhul kaugus üle 2 kilomeetri, mis tagab andmete täpsuse ja reaalajas edastamise. Laserkaugusmõõtja LSP-LRS-0310F-04 toetab suhtlust hostarvutiga RS422 jadapordi kaudu (pakutakse ka TTL jadapordi kohandamise teenust), muutes andmeedastuse mugavamaks ja tõhusamaks.

Joonis 1. LSP-LRS-0310 F-04 laserkaugusmõõtja tooteskeem ja ühe jüaani mündi suuruse võrdlus

03 Toote omadused

* Tala laiendamise integreeritud disain: tõhus integreerimine ja parem keskkonnakohanemisvõime

Integreeritud kiirelaienduse disain tagab komponentide täpse koordineerimise ja tõhusa koostöö. LD-pumbaallikas tagab lasermeediumile stabiilse ja tõhusa energiasisendi, kiire telje kollimaator ja fokuseeriv peegel kontrollivad täpselt kiire kuju, võimendusmoodul võimendab laseri energiat veelgi ja kiirelaiendaja laiendab tõhusalt kiire läbimõõtu, vähendab kiire hajumisnurka ning parandab kiire suunavust ja edastuskaugust. Optiline diskreetimismoodul jälgib laseri jõudlust reaalajas, et tagada stabiilne ja usaldusväärne väljund. Samal ajal on suletud disain keskkonnasõbralik, pikendab laseri kasutusiga ja vähendab hoolduskulusid.

Joonis 2. Erbiumklaaslaseri tegelik pilt

* Segmendi vahetamise kauguse mõõtmise režiim: täpne mõõtmine kauguse mõõtmise täpsuse parandamiseks

Segmenteeritud lülituskauguse mõõtmise meetod võtab oma tuumaks täpse mõõtmise. Optilise tee konstruktsiooni ja täiustatud signaalitöötlusalgoritmide optimeerimise ning laseri suure energiaväljundi ja pikkade impulsside omaduste abil suudab see edukalt läbida atmosfäärihäireid ning tagada mõõtmistulemuste stabiilsuse ja täpsuse. See tehnoloogia kasutab kõrge kordussagedusega kauguse mõõtmise strateegiat, et pidevalt kiirata mitut laserimpulssi ning koguda ja töödelda kajasignaale, summutades tõhusalt müra ja häireid, parandades oluliselt signaali-müra suhet ning saavutades sihtmärgi kauguse täpse mõõtmise. Isegi keerulistes keskkondades või väikeste muutuste korral suudavad segmenteeritud lülituskauguse mõõtmise meetodid tagada mõõtmistulemuste täpsuse ja stabiilsuse, saades oluliseks tehniliseks vahendiks kauguse mõõtmise täpsuse parandamiseks.

*Topeltlävi skeem kompenseerib kauguse mõõtmise täpsust: topeltkalibreerimine, piirmäärast suurem täpsus

Kahe lävega skeemi tuum seisneb selle kahekordses kalibreerimismehhanismis. Süsteem seab kõigepealt kaks erinevat signaali läve, et jäädvustada sihtmärgi kajasignaali kaks kriitilist ajapunkti. Need kaks ajapunkti on erinevate lävede tõttu veidi erinevad, kuid just see erinevus saab vigade kompenseerimise võtmeks. Tänu ülitäpsele aja mõõtmisele ja arvutamisele saab süsteem täpselt arvutada nende kahe ajapunkti vahelise aja erinevuse ja vastavalt sellele algsed kauguse mõõtmise tulemused peenhäälestada, parandades seeläbi oluliselt kauguse mõõtmise täpsust.

Joonis 3. Kahe läviväärtusega algoritmi kompensatsioonivahemiku täpsuse skemaatiline diagramm

* Madala energiatarbega disain: kõrge efektiivsus, energiasääst, optimeeritud jõudlus

Läbi vooluringimoodulite, näiteks peamise juhtplaadi ja draiveriplaadi põhjaliku optimeerimise oleme kasutusele võtnud täiustatud väikese energiatarbega kiibid ja tõhusad energiahaldusstrateegiad, et tagada ooterežiimis süsteemi energiatarbimise range kontroll alla 0,24 W, mis on traditsiooniliste konstruktsioonidega võrreldes märkimisväärne vähenemine. 1 Hz sagedusel hoitakse üldist energiatarbimist samuti 0,76 W piires, mis näitab suurepärast energiatõhusust. Tipptasemel töötamise ajal, kuigi energiatarbimine suureneb, on see siiski tõhusalt kontrollitud 3 W piires, tagades seadme stabiilse töö kõrgete jõudlusnõuete korral, võttes samal ajal arvesse energiasäästu eesmärke.

* Äärmuslik töövõime: suurepärane soojuse hajumine, tagades stabiilse ja tõhusa töö

Kõrge temperatuuriga toimetulekuks on laserkaugusmõõtjal LSP-LRS-0310F-04 täiustatud soojuse hajutamise süsteem. Sisemise soojusjuhtivuse teekonna optimeerimise, soojuse hajutamise ala suurendamise ja suure tõhususega soojuse hajutamise materjalide kasutamise abil suudab toode tekkiva sisemise soojuse kiiresti hajutada, tagades põhikomponentide sobiva töötemperatuuri säilitamise pikaajalisel suure koormusega töötamisel. See suurepärane soojuse hajutamise võime mitte ainult ei pikenda toote kasutusiga, vaid tagab ka kauguse mõõtmise stabiilsuse ja järjepidevuse.

* Kaasaskantavus ja vastupidavus: miniatuurne disain, suurepärane jõudlus garanteeritud

Laserkaugusmõõtjat LSP-LRS-0310F-04 iseloomustab hämmastavalt väike suurus (ainult 33 grammi) ja kerge kaal, arvestades samal ajal suurepärast stabiilse jõudluse kvaliteeti, suurt löögikindlust ja esmaklassilist silmaohutust, näidates ideaalset tasakaalu kaasaskantavuse ja vastupidavuse vahel. Selle toote disain peegeldab täielikult kasutajate vajaduste sügavat mõistmist ja tehnoloogilise innovatsiooni kõrget integreerimise astet, saades turul tähelepanu keskpunktiks.

04 Rakendusstsenaarium

Seda kasutatakse paljudes erivaldkondades, nagu sihtimine ja kauguse mõõtmine, fotoelektriline positsioneerimine, droonid, mehitamata sõidukid, robootika, intelligentsed transpordisüsteemid, intelligentne tootmine, intelligentne logistika, ohutu tootmine ja intelligentne turvalisus.

05 Peamised tehnilised näitajad

Põhiparameetrid on järgmised:

Toote välismõõtmed:

Joonis 4. LSP-LRS-0310 F-04 laserkaugusmõõtja toote mõõtmed

06 Juhised

* Selle kaugusmõõtmismooduli kiirgav laser on lainepikkusega 1535 nm, mis on inimsilmale ohutu. Kuigi see on inimsilmale ohutu lainepikkus, on soovitatav mitte otse laserisse vaadata;

* Kolme optilise telje paralleelsuse reguleerimisel tuleb kindlasti blokeerida vastuvõtulääts, vastasel juhul kahjustub detektor liigse kaja tõttu jäädavalt;

* See kauguse mõõtmise moodul ei ole õhukindel. Veenduge, et keskkonna suhteline õhuniiskus oleks alla 80% ja hoidke keskkond puhas, et vältida laseri kahjustamist.

* Kaugusmooduli ulatus sõltub atmosfääri nähtavusest ja sihtmärgi olemusest. Udu, vihma ja liivatormi korral väheneb ulatus. Sihtmärkidel nagu rohelised lehed, valged seinad ja paljastunud lubjakivi on hea peegeldusvõime ja need võivad ulatust suurendada. Lisaks väheneb ulatus, kui sihtmärgi kaldenurk laserkiire suhtes suureneb;

* Laseriga tugevalt peegeldavate sihtmärkide, näiteks klaasi ja valgete seinte pihta 5 meetri raadiuses on rangelt keelatud tulistada, et vältida liiga tugevat kaja ja APD-detektori kahjustamist;

* Kaabli ühendamine või lahtiühendamine on sisse lülitatud, kui toide on sisse lülitatud;

* Veenduge, et toite polaarsus on õigesti ühendatud, vastasel juhul kahjustab see seadet jäädavalt.