01 مقدمه
در سال‌های اخیر، با ظهور سکوهای جنگی بدون سرنشین، پهپادها و تجهیزات قابل حمل برای سربازان، فاصله‌یاب‌های لیزری کوچک و دستی دوربرد، چشم‌اندازهای کاربردی گسترده‌ای را نشان داده‌اند. فناوری فاصله‌یابی لیزری شیشه‌ای اربیوم با طول موج ۱۵۳۵ نانومتر، روز به روز بالغ‌تر می‌شود. این فناوری دارای مزایایی از جمله ایمنی چشم، توانایی قوی در نفوذ به دود و برد طولانی است و جهت‌گیری کلیدی توسعه‌ی فناوری فاصله‌یابی لیزری محسوب می‌شود.
02 معرفی محصول
مسافت‌یاب لیزری LSP-LRS-0310 F-04 یک مسافت‌یاب لیزری است که بر اساس لیزر شیشه‌ای Er با طول موج 1535 نانومتر و به طور مستقل توسط Lumispot توسعه داده شده است. این دستگاه از روش نوآورانه‌ی مسافت‌یابی تک پالسی (TOF) بهره می‌برد و عملکرد مسافت‌یابی آن برای انواع مختلف اهداف عالی است - فاصله مسافت‌یابی برای ساختمان‌ها به راحتی می‌تواند به 5 کیلومتر برسد و حتی برای خودروهای پرسرعت، می‌تواند به مسافت‌یابی پایدار 3.5 کیلومتر دست یابد. در سناریوهای کاربردی مانند نظارت بر پرسنل، فاصله مسافت‌یابی برای افراد بیش از 2 کیلومتر است که دقت و ماهیت بلادرنگ داده‌ها را تضمین می‌کند. مسافت‌یاب لیزری LSP-LRS-0310F-04 از طریق پورت سریال RS422 با کامپیوتر میزبان ارتباط برقرار می‌کند (سرویس سفارشی‌سازی پورت سریال TTL نیز ارائه می‌شود) که انتقال داده‌ها را راحت‌تر و کارآمدتر می‌کند.
شکل 1 نمودار محصول فاصله‌یاب لیزری LSP-LRS-0310 F-04 و مقایسه‌ی اندازه‌ی سکه‌ی یک یوانی
03 ویژگی‌های محصول
* طراحی یکپارچه با گسترش پرتو: یکپارچه‌سازی کارآمد و سازگاری محیطی پیشرفته
طراحی یکپارچه‌ی گسترش پرتو، هماهنگی دقیق و همکاری کارآمد بین اجزا را تضمین می‌کند. منبع پمپ LD، ورودی انرژی پایدار و کارآمدی را برای محیط لیزر فراهم می‌کند، کولیماتور محور سریع و آینه‌ی متمرکزکننده، شکل پرتو را به طور دقیق کنترل می‌کنند، ماژول بهره، انرژی لیزر را بیشتر تقویت می‌کند و گسترش‌دهنده‌ی پرتو به طور مؤثر قطر پرتو را گسترش می‌دهد، زاویه‌ی واگرایی پرتو را کاهش می‌دهد و جهت‌گیری و فاصله‌ی انتقال پرتو را بهبود می‌بخشد. ماژول نمونه‌برداری نوری، عملکرد لیزر را در زمان واقعی رصد می‌کند تا خروجی پایدار و قابل اعتماد را تضمین کند. در عین حال، طراحی آب‌بندی شده سازگار با محیط زیست است، عمر مفید لیزر را افزایش می‌دهد و هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد.
شکل 2 تصویر واقعی لیزر شیشه‌ای اربیوم
* حالت اندازه‌گیری فاصله سوئیچینگ قطعه: اندازه‌گیری دقیق برای بهبود دقت اندازه‌گیری فاصله
روش فاصله‌یابی سوئیچینگ قطعه‌ای، اندازه‌گیری دقیق را به عنوان هسته اصلی خود در نظر می‌گیرد. با بهینه‌سازی طراحی مسیر نوری و الگوریتم‌های پیشرفته پردازش سیگنال، همراه با خروجی انرژی بالا و ویژگی‌های پالس طولانی لیزر، می‌تواند با موفقیت در تداخل جوی نفوذ کرده و پایداری و دقت نتایج اندازه‌گیری را تضمین کند. این فناوری از یک استراتژی فاصله‌یابی با فرکانس تکرار بالا برای انتشار مداوم چندین پالس لیزر و جمع‌آوری و پردازش سیگنال‌های اکو استفاده می‌کند، که به طور موثر نویز و تداخل را سرکوب می‌کند، نسبت سیگنال به نویز را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد و به اندازه‌گیری دقیق فاصله هدف دست می‌یابد. حتی در محیط‌های پیچیده یا در مواجهه با تغییرات جزئی، روش‌های فاصله‌یابی سوئیچینگ قطعه‌ای همچنان می‌توانند دقت و پایداری نتایج اندازه‌گیری را تضمین کنند و به یک وسیله فنی مهم برای بهبود دقت فاصله‌یابی تبدیل شوند.
* طرح آستانه دوگانه، دقت اندازه‌گیری را جبران می‌کند: کالیبراسیون دوگانه، فراتر از دقت حد
هسته اصلی طرح دو آستانه‌ای در مکانیزم کالیبراسیون دوگانه آن نهفته است. سیستم ابتدا دو آستانه سیگنال مختلف را برای ثبت دو نقطه زمانی بحرانی از سیگنال اکو هدف تنظیم می‌کند. این دو نقطه زمانی به دلیل آستانه‌های مختلف کمی متفاوت هستند، اما همین تفاوت است که کلید جبران خطاها می‌شود. از طریق اندازه‌گیری و محاسبه زمان با دقت بالا، سیستم می‌تواند اختلاف زمانی بین این دو نقطه را به طور دقیق محاسبه کند و نتایج مسافت‌یابی اصلی را بر اساس آن به طور دقیق کالیبره کند، در نتیجه دقت مسافت‌یابی را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.
شکل 3 نمودار شماتیک دقت محدوده‌بندی جبران آستانه دوگانه
* طراحی مصرف کم انرژی: راندمان بالا، صرفه جویی در انرژی، عملکرد بهینه
از طریق بهینه‌سازی عمیق ماژول‌های مدار مانند برد کنترل اصلی و برد درایور، ما تراشه‌های کم‌مصرف پیشرفته و استراتژی‌های مدیریت توان کارآمد را اتخاذ کرده‌ایم تا اطمینان حاصل شود که در حالت آماده به کار، مصرف برق سیستم به شدت زیر 0.24 وات کنترل می‌شود، که در مقایسه با طراحی‌های سنتی کاهش قابل توجهی است. در فرکانس متغیر 1 هرتز، مصرف برق کلی نیز در محدوده 0.76 وات نگه داشته می‌شود که نشان‌دهنده بهره‌وری انرژی عالی است. در حالت اوج کار، اگرچه مصرف برق افزایش می‌یابد، اما همچنان به طور مؤثر در محدوده 3 وات کنترل می‌شود و عملکرد پایدار تجهیزات را تحت الزامات عملکرد بالا تضمین می‌کند و در عین حال اهداف صرفه‌جویی در انرژی را در نظر می‌گیرد.
* قابلیت کار شدید: اتلاف حرارت عالی، تضمین عملکرد پایدار و کارآمد
برای مقابله با چالش دمای بالا، فاصله‌یاب لیزری LSP-LRS-0310F-04 از یک سیستم پیشرفته‌ی دفع حرارت بهره می‌برد. با بهینه‌سازی مسیر هدایت حرارتی داخلی، افزایش ناحیه‌ی دفع حرارت و استفاده از مواد دفع حرارت با راندمان بالا، این محصول می‌تواند به سرعت حرارت داخلی تولید شده را دفع کند و تضمین کند که اجزای اصلی می‌توانند دمای عملیاتی مناسبی را تحت عملیات طولانی مدت با بار زیاد حفظ کنند. این قابلیت عالی دفع حرارت نه تنها عمر مفید محصول را افزایش می‌دهد، بلکه پایداری و ثبات عملکرد مسافت‌یاب را نیز تضمین می‌کند.
* قابلیت حمل و دوام: طراحی مینیاتوری، عملکرد عالی تضمین شده
فاصله‌یاب لیزری LSP-LRS-0310F-04 با اندازه‌ی کوچک شگفت‌انگیز (تنها ۳۳ گرم) و وزن سبک خود، ضمن در نظر گرفتن کیفیت عالی عملکرد پایدار، مقاومت بالا در برابر ضربه و ایمنی چشم در سطح اول، تعادل کاملی بین قابلیت حمل و دوام را نشان می‌دهد. طراحی این محصول کاملاً منعکس‌کننده‌ی درک عمیق از نیازهای کاربر و درجه‌ی بالای ادغام نوآوری‌های تکنولوژیکی است و به کانون توجه در بازار تبدیل شده است.
04 سناریوی برنامه
این فناوری در بسیاری از زمینه‌های خاص مانند هدف‌گیری و مسافت‌یابی، موقعیت‌یابی فوتوالکتریک، پهپادها، وسایل نقلیه بدون سرنشین، رباتیک، سیستم‌های حمل و نقل هوشمند، تولید هوشمند، لجستیک هوشمند، تولید ایمن و امنیت هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
05 شاخص‌های اصلی تکنیکال
پارامترهای اساسی به شرح زیر است:
| مورد | ارزش |
| طول موج | ۱۵۳۵±۵ نانومتر |
| زاویه واگرایی لیزر | ≤0.6 میلی‌راد |
| دیافراگم گیرنده | Φ16 میلی‌متر |
| حداکثر برد | ۳.۵ کیلومتر یا بیشتر (هدف خودرو) |
| ≥ ۲.۰ کیلومتر (هدف انسانی) | |
| ≥5 کیلومتر (هدف ساخت و ساز) | |
| حداقل محدوده اندازه‌گیری | ≤15 متر |
| دقت اندازه‌گیری فاصله | ≤ ±1 متر |
| فرکانس اندازه‌گیری | ۱ تا ۱۰ هرتز |
| وضوح فاصله | ≤ 30 متر |
| وضوح زاویه‌ای | ۱.۳ میلی‌راد |
| دقت | ≥۹۸٪ |
| نرخ هشدار کاذب | ≤ ۱٪ |
| تشخیص چند هدف | هدف پیش‌فرض، اولین هدف است و حداکثر هدف پشتیبانی‌شده ۳ است. |
| رابط داده | پورت سریال RS422 (TTL قابل تنظیم) |
| ولتاژ تغذیه | جریان مستقیم ۵ تا ۲۸ ولت |
| میانگین مصرف برق | ≤ 0.76 وات (عملکرد 1 هرتز) |
| اوج مصرف برق | ≤3W |
| مصرف برق در حالت آماده به کار | ≤0.24 وات (مصرف برق در حالت عدم اندازه‌گیری فاصله) |
| مصرف برق در حالت خواب | ≤ ۲ میلی‌وات (وقتی پین POWER_EN در حالت Low قرار دارد) |
| منطق دامنه‌بندی | با قابلیت اندازه‌گیری فاصله اول و آخر |
| ابعاد | ≤۴۸ میلی‌متر × ۲۱ میلی‌متر × ۳۱ میلی‌متر |
| وزن | ۳۳ گرم ± ۱ گرم |
| دمای عملیاتی | -40℃~+70℃ |
| دمای نگهداری | -55 ℃ ~ + 75 ℃ |
| شوک | > 75 گرم در 6 میلی‌ثانیه |
| لرزش | آزمون ارتعاش عمومی یکپارچگی تحتانی (GJB150.16A-2009 شکل C.17) |
ابعاد ظاهری محصول:
شکل 4 ابعاد محصول فاصله‌یاب لیزری LSP-LRS-0310 F-04
06 دستورالعمل‌ها
* لیزر ساطع شده توسط این ماژول فاصله‌یابی ۱۵۳۵ نانومتر است که برای چشم انسان بی‌خطر است. اگرچه این طول موج برای چشم انسان بی‌خطر است، اما توصیه می‌شود مستقیماً به لیزر نگاه نکنید.
* هنگام تنظیم موازی بودن سه محور نوری، حتماً لنز گیرنده را مسدود کنید، در غیر این صورت آشکارساز به دلیل پژواک بیش از حد به طور دائمی آسیب خواهد دید.
* این ماژول فاصله‌یابی هوابند نیست. مطمئن شوید که رطوبت نسبی محیط کمتر از ۸۰٪ باشد و محیط را تمیز نگه دارید تا از آسیب دیدن لیزر جلوگیری شود.
* برد ماژول فاصله‌یابی به دید جوی و ماهیت هدف بستگی دارد. برد در شرایط مه، باران و طوفان شن کاهش می‌یابد. اهدافی مانند برگ‌های سبز، دیوارهای سفید و سنگ آهک نمایان، بازتاب خوبی دارند و می‌توانند برد را افزایش دهند. علاوه بر این، هنگامی که زاویه شیب هدف نسبت به پرتو لیزر افزایش می‌یابد، برد کاهش می‌یابد؛
* شلیک لیزر به اهداف بازتابنده قوی مانند شیشه و دیوارهای سفید در فاصله 5 متری اکیداً ممنوع است، تا از پژواک بیش از حد قوی و آسیب رساندن به آشکارساز APD جلوگیری شود.
* هنگام روشن بودن برق، وصل کردن یا جدا کردن کابل اکیداً ممنوع است.
* مطمئن شوید که قطب‌های برق به درستی وصل شده‌اند، در غیر این صورت باعث آسیب دائمی به دستگاه خواهد شد..
زمان ارسال: سپتامبر-09-2024