Laser Rankfinder se stal jednou z hlavních technologií v oblasti moderního měření díky své vysoké přesnosti, rychlé odezvě a silné schopnosti anti-interference. Od vojenského průzkumu po spotřební elektroniku, od průmyslové automatizace po autonomní řízení, je všude. Tento článek bude hluboce analyzovat pracovní princip, technickou klasifikaci, základní komponenty, scénáře aplikací a budoucí vývojové trendy laserového dálkoměru a poskytne vám komplexní porozumění této klíčové technologii.
1. Základní principy měření laserové vzdálenosti
Základní funkcí laserového rozsahu je přesná výpočet vzdálenosti mezi cílovým objektem a měřicím přístrojem pomocí procesu šíření a odrazu laserového světla. Podle různých metod měření vzdálenosti lze měření laserové vzdálenosti rozdělit do následujících tří principů:
1. Čas letu (TOF)
Princip TOF je jednou z nejvíce klasických metod v systému měření vzdálenosti. Vypočítá vzdálenost měřením doby letu laseru od emise k cíli a poté zpět. Jeho matematický model je:
Vzdálenost=Rychlost světla × čas / 2
Například při fasádovém skenování budovy může systém TOF získat data vzdálenosti desítek tisíc bodů během několika sekund, aby bylo dosaženo vysoce přesného modelování. Vzhledem k široké škále aplikací (od několika metrů po několik kilometrů) je to zvláště důležité ve scénářích, jako jsou inspekce dronů, vojenský průzkum a radarové mapování.
2. metoda fázového rozdílu
Tato metoda je vhodná hlavně pro měření střední a krátké vzdálenosti. Jeho přesnost je obvykle vyšší než TOF a je vhodná pro požadavky na měření vzdálenosti na úrovni milimetrů. Laserový signál je přenášen po modulaci a přijímací konec vypočítá rozdíl optické cesty porovnáním fázového rozdílu mezi přenášenou vlnou a vrácenou vlnou a nakonec získá cílovou vzdálenost. Díky své rychlé rychlosti měření a vysoké přesnosti se široce používá v systémech průmyslového polohy a modelování inteligentního domácího prostoru.
3. metoda triangulace
Tato metoda se používá hlavně pro měření krátké vzdálenosti a spoléhá se na vztah geometrického trojúhelníku vytvořeného mezi laserovým vysílačem, přijímačem a cílovým bodem. Výhodou triangulace je, že jeho rozlišení je vysoká, která může dosáhnout úrovně mikronu a je vhodná pro vysoce přesnou průmyslovou výrobu, kontrolu PCB a vizuální rozpoznávání robotů.
2. základní komponenty laserového dálkového rozsahu
Výkon laserového dálkového rozsahu je vysoce závislý na koordinované práci svých vnitřních modulů. Klíčové moduly jsou následující:
1. modul emise laseru
Tento modul je „světelným zdrojem“ systému laserového rozsahu a většinou používá laserové diody v pásmu 905nm nebo 1550nm. Ve srovnání s 905nm laserem 1550 NM funguje nejen lépe z hlediska bezpečnosti lidských očí, ale má také silnější pronikání, vhodné pro použití v drsném prostředí, jako je silné světlo, vysoká vlhkost a vysoký prach.
Lasery jsou rozděleny do dvou kategorií:
Pulzní laser: Používá se v systému TOF, s vysoce energetickým krátkým pulzním výstupem;
Laser s kontinuální vlnou: běžně se používá v systému fázového rozdílu, modulace snadné fáze a demodulaci.
2. optický systém
Vysílací čočka zaostřuje laserový paprsek a snižuje úhel divergence;
Přijímací čočka shromažďuje co nejvíce odrazeného světla, aby se zlepšila citlivost přijímacího systému;
Infračervený filtr se používá k chránění zbloudilého viditelného světla a slunečního světla ke zlepšení schopnosti protiinteringu.
3. fotodetektor
APD má vlastnosti s vysokým ziskem a je vhodný pro měření na dlouhé vzdálenosti;
SPAD má extrémně vysokou citlivost a často se používá pro měření vzdálenosti nebo měření vzdálenosti vzdálenosti v tmavém prostředí.
4. Jednotka zpracování signálu
K výpočtu doby letu použijte vysoce výkonný TDC a spolupracujete s DSP nebo FPGA pro vysokorychlostní zpracování a filtrování, kompenzaci a další algoritmy k dosažení přesné zpětné vazby v reálném čase.
5. Pomocný systém
IMU kompenzuje chyby způsobené vibracemi dálkoměru;
GPS/RTK se používá v kombinaci k dosažení vysoce přesného umístění, jako jsou běžné při průzkumu a zemědělských dronech.
3.. Scénáře aplikací laserových rozsahů
1. vojensko a bezpečnost
V taktických operacích se laserové rozsah široce používají při odstřelování, zamykání cílů, průzkumu dronů a vedení raket. Mohou integrovat balistické výpočtové systémy k dosažení integrace „rozsahu-iimang-shooting“, což výrazně zlepšuje přesnost a efektivitu střelby.
2. průzkum a GIS
Celkové stanice a laserový radar (LIDAR) hrají klíčovou roli v urbanistickém plánování, dolním průzkumu, statistice lesních zdrojů a dalších oborech. Laserový systém může rychle generovat topografické mapy a trojrozměrné modely a nahrát je na platformu GIS v reálném čase pro analýzu rozhodování.
3. průmyslová automatizace
V systémech, jako jsou vysoce přesné montážní linky, vizuální polohování robotů a vozidla automatická vozidla Logistics Logistics (AGV), laserové rozsah poskytují dynamickou podporu polohování. Například velká výrobní společnost používá laserové senzory ke sledování chyb produktu a zvýšení výnosu na více než 98%.
4. autonomní řízení a inteligentní přeprava
Jako základní součást systému vnímání autonomních vozidel může laserový radar realizovat modelování okolního prostředí v reálném čase, dynamické detekce cíle a plánování cesty. V kombinaci s kamerami a radary milimetrů vlny tvoří systém vnímání v plném rozměru.
5. spotřební elektronika a sporty
Laserové zaměřovací systémy se v chytrých telefonech široce používají ke zlepšení rychlosti a přesnosti střelby; Golf RangeFinders pomáhají hráčům pochopit vzdálenost výstřelů v reálném čase; Zametací roboti používají laserovou navigaci k vytváření vysoce přesných map pro zlepšení účinnosti čištění.
4. Budoucí vývojové trendy
1. Laserový radar s pevným státem
Tradiční laserový radar se spoléhá na mechanické rotující struktury. Radar v pevném stavu dosahuje bezkontaktního skenování prostřednictvím mikromirrorů MEMS, optických fázových polí OPA atd., Které zvyšují spolehlivost a snižuje náklady. Očekává se, že bude široce používán při autonomním řízení a robotech.
2. fúze multisenzorů
Systém laserového rozsahu je integrován s infračerveným tepelným zobrazováním, kamerami, radary milimetrů vln atd. Pro zlepšení robustnosti systému. V noci nebo v extrémních povětrnostních podmínkách může systém vnímání fúze udržovat stabilní výstup.
3. inteligence a zpracování AI
S pomocí algoritmů AI a technologie výpočtu Edge mohou laserová data v rozsahu identifikovat objekty, sledovat dynamické cíle a předpovídat změny cesty v reálném čase. Například při inteligentním skladování kombinují laserové navigační systémy vizuální algoritmy AI k dosažení bezpilotního třídění.
4. miniaturizace a design s nízkým výkonem
S vývojem technologie balení čipů a silikonové fotoniky se laserové moduly pohybují směrem k velikosti „velikosti nehtu“ a v budoucnu lze široce používat v lehkých scénách, jako jsou brýle AR, inteligentní hodinky a drony.
5. Technologie infračervené fúze pomáhá měření vzdálenosti - Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd.
Se zvyšující se zralostí technologie fúzních fúzí více senzorů se infračervené tepelné zobrazování stává silným doplňkem měření laserové vzdálenosti. Od svého založení v roce 2013 se Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd. zaměřuje na rozvoj infračervenéhoTechnologie jádra tepelného zobrazováníaLaserový rozsaha implementaci řešení a je odhodlána budovat přední světovou infračervenou platformu inteligentních inteligentních vnímání.
Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd., se sídlem v Hangzhou v Číně, jako národní špičkový podnik, se společnost Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd. zabývá v 27 městech po celém světě a 50 doručovacích center poskytuje technickou podporu za všech počasí ve více než 200 jazycích, pokrývá vojenský průmysl, průmyslový průmysl, energetickou inspekci, monitorovou monitorování a další průmysl.
Jeho hlavní produkt, infračervený tepelný zobrazovač, může být hladce integrován do systému měření laserové vzdálenosti, aby se zvýšila schopnost antiinterenčního systému cílového rozpoznávání a systému měření vzdálenosti. V noci nebo v extrémně nízké viditelnosti může Hangzhou Huirui Technology Co., infračervená technologie Ltd. pomáhat robotům přesně identifikovat překážky a detekovat zdroje tepla a je široce používána v včasném varování lesního ohně, hlídky zabezpečení hranic, inteligentní stavebnictví měst.
Kromě tohoHangzhou Huirui Technology Co., Ltd.Rovněž poskytuje přizpůsobené služby a může vyvíjet exkluzivní moduly podle potřeb různých průmyslových odvětví, které zákazníkům pomohou budovat inteligentní, efektivní a bezpečné systémy a vnímání.
6. Závěr
Jako základní kámen systémů inteligentního vnímání, technologie laseru rychle pronikají do všech oblastí života. Poháněné umělou inteligencí, výpočetními a vícesenzorskými fúzními technologiemi, jeho aplikační hranice se neustále rozšiřují. Od vysoce přesné průmyslové výroby až po autonomní jízdu po osobní spotřebitelské terminály vede laserové range-rangeristé revoluci v „přesnosti a inteligenci“. Společnosti jako Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd., které mají infračervené snímání a globální schopnosti služeb, budou hrát v této transformaci stále důležitější roli, což umožní různým průmyslovým odvětvím přejít k chytřejší budoucnosti.
