Bài viết này cung cấp sự khám phá toàn diện về công nghệ đo khoảng cách laser, theo dõi quá trình phát triển lịch sử của nó, làm sáng tỏ các nguyên tắc cốt lõi của nó và nêu bật các ứng dụng đa dạng của nó. Dành cho các kỹ sư laser, nhóm R&D và giới hàn lâm quang học, tác phẩm này mang đến sự kết hợp giữa bối cảnh lịch sử và hiểu biết hiện đại.
Nguồn gốc và sự phát triển của phạm vi laser
Bắt nguồn từ đầu những năm 1960, máy đo khoảng cách laser đầu tiên được phát triển chủ yếu cho mục đích quân sự [1]. Trong những năm qua, công nghệ này đã phát triển và mở rộng phạm vi hoạt động của nó trên nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm xây dựng, địa hình, hàng không vũ trụ [2], và hơn thế nữa.
Công nghệ lazelà một kỹ thuật đo lường công nghiệp không tiếp xúc mang lại một số lợi thế khi so sánh với các phương pháp đo phạm vi dựa trên tiếp xúc truyền thống:
- Loại bỏ nhu cầu tiếp xúc vật lý với bề mặt đo, ngăn ngừa các biến dạng có thể dẫn đến sai số đo.
- Giảm thiểu sự hao mòn trên bề mặt đo vì nó không liên quan đến tiếp xúc vật lý trong quá trình đo.
- Thích hợp để sử dụng trong các môi trường đặc biệt nơi các công cụ đo lường thông thường không thể thực hiện được.
Nguyên tắc đo khoảng cách bằng laser:
- Phạm vi laser sử dụng ba phương pháp chính: phạm vi xung laser, phạm vi pha laser và phạm vi tam giác laser.
- Mỗi phương pháp được liên kết với các phạm vi đo và mức độ chính xác thường được sử dụng cụ thể.
01
Phạm vi xung laser:
Chủ yếu được sử dụng cho các phép đo khoảng cách xa, thường vượt quá khoảng cách cấp km, với độ chính xác thấp hơn, thường ở cấp độ mét.
02
Phạm vi pha laser:
Lý tưởng cho các phép đo khoảng cách từ trung bình đến dài, thường được sử dụng trong phạm vi từ 50 mét đến 150 mét.
03
Tam giác laser:
Chủ yếu được sử dụng để đo khoảng cách ngắn, thường trong phạm vi 2 mét, mang lại độ chính xác cao ở cấp micron, mặc dù nó có khoảng cách đo hạn chế.
Ứng dụng và Ưu điểm
Phạm vi laser đã tìm thấy vị trí thích hợp của nó trong các ngành công nghiệp khác nhau:
Sự thi công: Đo đạc địa điểm, lập bản đồ địa hình và phân tích cấu trúc.
ô tô: Tăng cường hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS).
Hàng không vũ trụ: Lập bản đồ địa hình và phát hiện chướng ngại vật.
Khai thác mỏ: Đánh giá độ sâu đường hầm và thăm dò khoáng sản.
Lâm nghiệp: Tính toán chiều cao cây và phân tích mật độ rừng.
Chế tạo: Độ chính xác trong việc căn chỉnh máy móc và thiết bị.
Công nghệ này mang lại một số ưu điểm so với các phương pháp truyền thống, bao gồm các phép đo không tiếp xúc, giảm hao mòn và tính linh hoạt chưa từng có.
Giải pháp của Lumispot Tech trong lĩnh vực tìm kiếm phạm vi laser
Laser thủy tinh pha tạp Erbium (Laser thủy tinh Er)
Của chúng tôiLaser thủy tinh pha tạp Erbium, được gọi là 1535nmAn toàn cho mắtEr Glass Laser, vượt trội trong các máy đo khoảng cách an toàn cho mắt. Nó mang lại hiệu quả đáng tin cậy, tiết kiệm chi phí, phát ra ánh sáng được hấp thụ bởi giác mạc và cấu trúc tinh thể của mắt, đảm bảo an toàn cho võng mạc. Trong phạm vi laser và LIDAR, đặc biệt là trong môi trường ngoài trời cần truyền ánh sáng ở khoảng cách xa, laser DPSS này rất cần thiết. Không giống như các sản phẩm trước đây, nó giúp loại bỏ tổn thương mắt và nguy cơ gây chói mắt. Laser của chúng tôi sử dụng thủy tinh photphat Er: Yb đồng pha tạp và chất bán dẫnnguồn bơm laserđể tạo ra bước sóng 1,5um, làm cho nó trở nên hoàn hảo cho Phạm vi và Truyền thông.
Đo khoảng cách bằng laser, đặc biệtKhoảng thời gian bay (TOF), là phương pháp được sử dụng để xác định khoảng cách giữa nguồn laser và mục tiêu. Nguyên lý này được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ đo khoảng cách đơn giản đến lập bản đồ 3D phức tạp. Hãy tạo một sơ đồ để minh họa nguyên lý đo khoảng cách của laser TOF.
Các bước cơ bản trong phạm vi laser TOF là:
Sự phát ra xung laser: Một thiết bị laser phát ra một xung ánh sáng ngắn.
Du lịch đến mục tiêu: Xung laser truyền qua không khí tới mục tiêu.
Phản ánh từ mục tiêu: Xung chạm tới mục tiêu và bị phản xạ trở lại.
Quay lại Nguồn:Xung phản xạ truyền trở lại thiết bị laser.
Phát hiện:Thiết bị laser phát hiện xung laser quay trở lại.
Đo thời gian:Thời gian thực hiện cho toàn bộ hành trình của xung được đo.
Tính toán khoảng cách:Khoảng cách đến mục tiêu được tính toán dựa trên tốc độ ánh sáng và thời gian đo được.
Năm nay, Lumispot Tech đã cho ra mắt một sản phẩm hoàn toàn phù hợp để ứng dụng trong lĩnh vực phát hiện TOF LIDAR, một giải phápNguồn sáng LiDAR 8 trong 1. Click để tìm hiểu thêm nếu bạn quan tâm
Mô-đun tìm phạm vi laser
Dòng sản phẩm này chủ yếu tập trung vào mô-đun đo khoảng cách laser an toàn cho mắt người được phát triển dựa trênLaser thủy tinh pha tạp erbium 1535nmVàMô-đun máy đo khoảng cách 1570nm 20km, được phân loại là sản phẩm tiêu chuẩn an toàn cho mắt Loại 1. Trong loạt sản phẩm này, bạn sẽ tìm thấy các bộ phận của máy đo khoảng cách laser từ 2,5 km đến 20 km với kích thước nhỏ gọn, kết cấu nhẹ, đặc tính chống nhiễu đặc biệt và khả năng sản xuất hàng loạt hiệu quả. Chúng rất linh hoạt, tìm kiếm các ứng dụng trong phạm vi laser, công nghệ LIDAR và hệ thống truyền thông.
Máy đo khoảng cách Laser tích hợp
Máy đo khoảng cách cầm tay quân sựDòng sản phẩm do LumiSpot Tech phát triển đều hiệu quả, thân thiện với người dùng và an toàn, sử dụng các bước sóng an toàn cho mắt để vận hành vô hại. Các thiết bị này cung cấp khả năng hiển thị dữ liệu theo thời gian thực, giám sát nguồn điện và truyền dữ liệu, gói gọn các chức năng thiết yếu trong một công cụ. Thiết kế công thái học của chúng hỗ trợ cả việc sử dụng một tay và hai tay, mang lại sự thoải mái trong quá trình sử dụng. Những máy đo khoảng cách này kết hợp tính thực tế và công nghệ tiên tiến, đảm bảo giải pháp đo đơn giản, đáng tin cậy.
Tại sao chọn chúng tôi?
Cam kết của chúng tôi về sự xuất sắc được thể hiện rõ ràng trong mỗi sản phẩm chúng tôi cung cấp. Chúng tôi hiểu sự phức tạp của ngành và đã điều chỉnh sản phẩm của mình để đáp ứng các tiêu chuẩn cao nhất về chất lượng và hiệu suất. Sự chú trọng của chúng tôi vào sự hài lòng của khách hàng, kết hợp với chuyên môn kỹ thuật, khiến chúng tôi trở thành lựa chọn ưu tiên cho các chuyên gia đang tìm kiếm các giải pháp đo khoảng cách laser đáng tin cậy.
Thẩm quyền giải quyết
- Smith, A. (1985). Lịch sử của máy đo khoảng cách laser Tạp chí Kỹ thuật Quang học.
- Johnson, B. (1992). Ứng dụng của Laser Ranging. Quang học ngày nay.
- Lee, C. (2001). Nguyên lý của dao động xung laser. Nghiên cứu quang tử.
- Kumar, R. (2003). Hiểu phạm vi pha laser. Tạp chí ứng dụng Laser.
- Martinez, L. (1998). Tam giác bằng laser: Khái niệm cơ bản và ứng dụng. Đánh giá kỹ thuật quang học.
- Công nghệ Lumispot. (2022). Danh mục sản phẩm. Ấn phẩm công nghệ Lumispot.
- Triệu, Y. (2020). Tương lai của phạm vi laser: Tích hợp AI. Tạp chí quang học hiện đại.
Cần tư vấn miễn phí?
Xem xét ứng dụng, yêu cầu về phạm vi, độ chính xác, độ bền và bất kỳ tính năng bổ sung nào như khả năng chống thấm hoặc tích hợp. Điều quan trọng nữa là so sánh đánh giá và giá cả của các mẫu khác nhau.
[Đọc thêm:Phương pháp cụ thể để chọn mô-đun máy đo khoảng cách laser bạn cần]
Cần bảo trì ở mức tối thiểu, chẳng hạn như giữ sạch ống kính và bảo vệ thiết bị khỏi va đập và các điều kiện khắc nghiệt. Việc thay pin hoặc sạc pin thường xuyên cũng là điều cần thiết.
Có, nhiều mô-đun máy đo khoảng cách được thiết kế để tích hợp vào các thiết bị khác như máy bay không người lái, súng trường, Ống nhòm đo khoảng cách quân sự, v.v., nâng cao chức năng của chúng bằng khả năng đo khoảng cách chính xác.
Có, Lumispot Tech là nhà sản xuất mô-đun máy đo xa laser, các thông số có thể được tùy chỉnh khi cần hoặc bạn có thể chọn thông số tiêu chuẩn của sản phẩm mô-đun máy đo xa của chúng tôi. Để biết thêm thông tin hoặc câu hỏi, xin vui lòng liên hệ với nhóm bán hàng của chúng tôi với nhu cầu của bạn.
Hầu hết các mô-đun laser trong dòng máy đo khoảng cách của chúng tôi đều được thiết kế có kích thước nhỏ gọn và nhẹ, đặc biệt là dòng L905 và L1535, có phạm vi từ 1km đến 12km. Đối với cái nhỏ nhất, chúng tôi khuyên bạn nênLSP-LRS-0310Fchỉ nặng 33g với phạm vi hoạt động 3km.
Laser hiện đã nổi lên như một công cụ then chốt trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là trong lĩnh vực an ninh và giám sát. Độ chính xác, khả năng kiểm soát và tính linh hoạt của chúng khiến chúng không thể thiếu trong việc bảo vệ cộng đồng và cơ sở hạ tầng của chúng ta.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu vào các ứng dụng đa dạng của công nghệ laser trong các lĩnh vực an ninh, bảo vệ, giám sát và phòng cháy. Cuộc thảo luận này nhằm mục đích cung cấp sự hiểu biết toàn diện về vai trò của laser trong các hệ thống an ninh hiện đại, cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cả cách sử dụng hiện tại và sự phát triển tiềm năng trong tương lai của chúng.
⏩Để biết các giải pháp kiểm tra Đường sắt và PV, vui lòng nhấp vào đây.
Ứng dụng Laser trong các vụ án An ninh và Quốc phòng
Hệ thống phát hiện xâm nhập
Các máy quét laser không tiếp xúc này quét môi trường theo hai chiều, phát hiện chuyển động bằng cách đo thời gian cần thiết để chùm tia laser xung phản xạ trở lại nguồn của nó. Công nghệ này tạo ra bản đồ đường viền của khu vực, cho phép hệ thống nhận dạng các vật thể mới trong tầm nhìn của nó bằng những thay đổi trong môi trường xung quanh được lập trình. Điều này cho phép đánh giá kích thước, hình dạng và hướng của các mục tiêu đang di chuyển, đưa ra cảnh báo khi cần thiết. (Hosmer, 2004).
⏩Blog liên quan:Hệ thống phát hiện xâm nhập bằng laser mới: Một bước tiến thông minh về bảo mật
Hệ thống giám sát
Trong giám sát video, công nghệ laser hỗ trợ giám sát tầm nhìn ban đêm. Ví dụ, hình ảnh kiểm soát phạm vi laser cận hồng ngoại có thể ngăn chặn hiệu quả tán xạ ngược ánh sáng, tăng cường đáng kể khoảng cách quan sát của hệ thống hình ảnh quang điện trong điều kiện thời tiết bất lợi, cả ngày lẫn đêm. Các nút chức năng bên ngoài của hệ thống kiểm soát khoảng cách cổng, độ rộng nhấp nháy và hình ảnh rõ ràng, cải thiện phạm vi giám sát. (Vương, 2016).
Giám sát giao thông
Súng bắn tốc độ laser rất quan trọng trong việc giám sát giao thông, sử dụng công nghệ laser để đo tốc độ phương tiện. Những thiết bị này được cơ quan thực thi pháp luật ưa chuộng vì độ chính xác và khả năng nhắm mục tiêu vào các phương tiện cá nhân khi giao thông đông đúc.
Giám sát không gian công cộng
Công nghệ laser cũng là công cụ kiểm soát và giám sát đám đông ở không gian công cộng. Máy quét laser và các công nghệ liên quan giám sát hiệu quả sự di chuyển của đám đông, tăng cường an toàn công cộng.
Ứng dụng phát hiện cháy
Trong các hệ thống cảnh báo cháy, cảm biến laser đóng vai trò then chốt trong việc phát hiện sớm đám cháy, xác định nhanh các dấu hiệu cháy như khói hay thay đổi nhiệt độ để kích hoạt cảnh báo kịp thời. Hơn nữa, công nghệ laser có giá trị vô giá trong việc giám sát và thu thập dữ liệu tại hiện trường vụ cháy, cung cấp thông tin cần thiết cho việc kiểm soát hỏa hoạn.
Ứng dụng đặc biệt: UAV và Công nghệ Laser
Việc sử dụng Máy bay không người lái (UAV) trong an ninh ngày càng tăng, với công nghệ laser tăng cường đáng kể khả năng giám sát và bảo mật của chúng. Các hệ thống này dựa trên Mảng mặt phẳng tiêu cự (FPA) Avalanche Photodiode (APD) thế hệ mới và kết hợp với khả năng xử lý hình ảnh hiệu suất cao, đã cải thiện rõ rệt hiệu suất giám sát.
Laser xanh và mô-đun tìm phạm vitrong phòng thủ
Trong số các loại laser khác nhau,tia laser ánh sáng xanh, thường hoạt động trong phạm vi 520 đến 540 nanomet, nổi bật vì khả năng hiển thị và độ chính xác cao. Những tia laser này đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng yêu cầu đánh dấu hoặc hiển thị chính xác. Ngoài ra, các mô-đun đo phạm vi laze, sử dụng khả năng truyền tuyến tính và độ chính xác cao của laze, đo khoảng cách bằng cách tính toán thời gian cần thiết để chùm tia laze truyền từ bộ phát đến gương phản xạ và quay trở lại. Công nghệ này rất quan trọng trong các hệ thống đo lường và định vị.
Sự phát triển của công nghệ Laser trong bảo mật
Kể từ khi được phát minh vào giữa thế kỷ 20, công nghệ laser đã trải qua những bước phát triển đáng kể. Ban đầu là một công cụ thí nghiệm khoa học, laser đã trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm công nghiệp, y học, truyền thông và an ninh. Trong lĩnh vực an ninh, các ứng dụng laser đã phát triển từ hệ thống giám sát và báo động cơ bản đến các hệ thống phức tạp, đa chức năng. Chúng bao gồm phát hiện xâm nhập, giám sát video, giám sát giao thông và hệ thống cảnh báo cháy.
Những đổi mới trong tương lai trong công nghệ Laser
Tương lai của công nghệ laser trong lĩnh vực bảo mật có thể chứng kiến những đổi mới mang tính đột phá, đặc biệt là với sự tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI). Các thuật toán AI phân tích dữ liệu quét laser có thể xác định và dự đoán các mối đe dọa bảo mật chính xác hơn, nâng cao hiệu quả và thời gian phản hồi của hệ thống bảo mật. Hơn nữa, khi công nghệ Internet of Things (IoT) tiến bộ, sự kết hợp giữa công nghệ laser với các thiết bị kết nối mạng có thể sẽ tạo ra các hệ thống bảo mật thông minh hơn và tự động hơn có khả năng giám sát và phản hồi theo thời gian thực.
Những cải tiến này dự kiến sẽ không chỉ cải thiện hiệu suất của hệ thống an ninh mà còn thay đổi cách tiếp cận của chúng tôi về an toàn và giám sát, khiến nó trở nên thông minh, hiệu quả và dễ thích ứng hơn. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, việc ứng dụng tia laser trong lĩnh vực an ninh sẽ ngày càng mở rộng, mang đến môi trường an toàn hơn và đáng tin cậy hơn.
Tài liệu tham khảo
- Hosmer, P. (2004). Việc sử dụng công nghệ quét laser để bảo vệ chu vi. Kỷ yếu của Hội nghị quốc tế Carnahan thường niên lần thứ 37 về công nghệ bảo mật. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W., & Wu, S. (2016). Thiết kế một hệ thống xử lý video thời gian thực thu nhỏ bằng tia laser cận hồng ngoại. ICMITA-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, & Gorce, D. (2017). Hình ảnh laser flash 2D và 3D để giám sát tầm xa trong an ninh biên giới trên biển: phát hiện và nhận dạng cho các ứng dụng chống UAS. Kỷ yếu của SPIE - Hiệp hội Kỹ thuật Quang học Quốc tế. DOI
MỘT SỐ MÔ-ĐUN LASER CHO PHÒNG NGỪA
Dịch vụ mô-đun OEM Laser có sẵn, liên hệ với chúng tôi để biết thêm chi tiết!
