Sản phẩm mới – Mô-đun đo khoảng cách bằng laser Erbium 1535nm

01 Giới thiệu

Trong những năm gần đây, với sự xuất hiện của các nền tảng chiến đấu không người lái, máy bay không người lái và thiết bị cầm tay dành cho binh sĩ cá nhân, các thiết bị đo khoảng cách laser tầm xa cầm tay thu nhỏ đã cho thấy triển vọng ứng dụng rộng rãi. Công nghệ đo khoảng cách laser sử dụng thủy tinh Erbium với bước sóng 1535nm ngày càng hoàn thiện. Nó có ưu điểm là an toàn cho mắt, khả năng xuyên khói mạnh và tầm xa, và là hướng phát triển trọng điểm của công nghệ đo khoảng cách laser.

02 Giới thiệu sản phẩm

Máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310 F-04 được phát triển dựa trên laser thủy tinh Er 1535nm do Lumispot tự phát triển. Nó sử dụng phương pháp đo khoảng cách thời gian bay (TOF) xung đơn tiên tiến, và hiệu suất đo khoảng cách của nó rất tốt đối với nhiều loại mục tiêu khác nhau – khoảng cách đo đối với các tòa nhà có thể dễ dàng đạt tới 5 km, và thậm chí đối với ô tô di chuyển nhanh, nó có thể đạt được khoảng cách đo ổn định 3,5 km. Trong các kịch bản ứng dụng như giám sát nhân sự, khoảng cách đo đối với người có thể lên đến hơn 2 km, đảm bảo độ chính xác và tính thời gian thực của dữ liệu. Máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310F-04 hỗ trợ giao tiếp với máy tính chủ thông qua cổng nối tiếp RS422 (dịch vụ tùy chỉnh cổng nối tiếp TTL cũng được cung cấp), giúp việc truyền dữ liệu thuận tiện và hiệu quả hơn.

Hình 1: Sơ đồ sản phẩm máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310 F-04 và so sánh kích thước với đồng xu một nhân dân tệ.

03 Tính năng sản phẩm

* Thiết kế tích hợp mở rộng chùm tia: tích hợp hiệu quả và khả năng thích ứng môi trường được nâng cao

Thiết kế mở rộng chùm tia tích hợp đảm bảo sự phối hợp chính xác và cộng tác hiệu quả giữa các thành phần. Nguồn bơm LD cung cấp năng lượng đầu vào ổn định và hiệu quả cho môi trường laser, bộ chuẩn trực trục nhanh và gương hội tụ điều khiển chính xác hình dạng chùm tia, mô-đun khuếch đại tiếp tục khuếch đại năng lượng laser, và bộ mở rộng chùm tia mở rộng hiệu quả đường kính chùm tia, giảm góc phân kỳ chùm tia và cải thiện độ định hướng và khoảng cách truyền của chùm tia. Mô-đun lấy mẫu quang học giám sát hiệu suất laser trong thời gian thực để đảm bảo đầu ra ổn định và đáng tin cậy. Đồng thời, thiết kế kín thân thiện với môi trường, kéo dài tuổi thọ của laser và giảm chi phí bảo trì.

Hình 2. Ảnh thực tế của laser thủy tinh erbium.

* Chế độ đo khoảng cách chuyển mạch từng đoạn: đo chính xác để nâng cao độ chính xác của phép đo khoảng cách

Phương pháp đo khoảng cách bằng chuyển mạch phân đoạn lấy phép đo chính xác làm cốt lõi. Bằng cách tối ưu hóa thiết kế đường dẫn quang học và các thuật toán xử lý tín hiệu tiên tiến, kết hợp với đặc tính năng lượng đầu ra cao và xung dài của laser, phương pháp này có thể xuyên qua nhiễu khí quyển thành công và đảm bảo tính ổn định và chính xác của kết quả đo. Công nghệ này sử dụng chiến lược đo khoảng cách tần số lặp lại cao để liên tục phát ra nhiều xung laser, tích lũy và xử lý tín hiệu dội lại, triệt tiêu hiệu quả nhiễu và can thiệp, cải thiện đáng kể tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu, và đạt được phép đo khoảng cách mục tiêu chính xác. Ngay cả trong môi trường phức tạp hoặc khi có những thay đổi nhỏ, phương pháp đo khoảng cách bằng chuyển mạch phân đoạn vẫn có thể đảm bảo tính chính xác và ổn định của kết quả đo, trở thành một phương tiện kỹ thuật quan trọng để nâng cao độ chính xác đo khoảng cách.

*Phương pháp ngưỡng kép bù đắp độ chính xác đo khoảng cách: hiệu chuẩn kép, vượt quá độ chính xác giới hạn

Cốt lõi của phương pháp ngưỡng kép nằm ở cơ chế hiệu chuẩn kép. Hệ thống trước tiên thiết lập hai ngưỡng tín hiệu khác nhau để thu nhận hai thời điểm quan trọng của tín hiệu dội lại mục tiêu. Hai thời điểm này hơi khác nhau do ngưỡng khác nhau, nhưng chính sự khác biệt này lại là chìa khóa để bù sai số. Thông qua việc đo và tính toán thời gian với độ chính xác cao, hệ thống có thể tính toán chính xác sự khác biệt về thời gian giữa hai thời điểm này và hiệu chuẩn lại kết quả đo khoảng cách ban đầu một cách tinh tế, từ đó cải thiện đáng kể độ chính xác của phép đo khoảng cách.

Hình 3. Sơ đồ thuật toán bù phạm vi ngưỡng kép.

* Thiết kế tiết kiệm điện năng: hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng, hiệu năng tối ưu

Thông qua việc tối ưu hóa sâu rộng các mô-đun mạch như bo mạch điều khiển chính và bo mạch điều khiển, chúng tôi đã áp dụng các chip tiết kiệm năng lượng tiên tiến và các chiến lược quản lý năng lượng hiệu quả để đảm bảo rằng ở chế độ chờ, mức tiêu thụ điện năng của hệ thống được kiểm soát chặt chẽ dưới 0,24W, giảm đáng kể so với các thiết kế truyền thống. Ở tần số dao động 1Hz, mức tiêu thụ điện năng tổng thể cũng được giữ ở mức 0,76W, thể hiện hiệu quả năng lượng tuyệt vời. Ở trạng thái hoạt động tối đa, mặc dù mức tiêu thụ điện năng sẽ tăng lên, nhưng vẫn được kiểm soát hiệu quả ở mức 3W, đảm bảo hoạt động ổn định của thiết bị dưới các yêu cầu hiệu suất cao đồng thời đáp ứng mục tiêu tiết kiệm năng lượng.

* Khả năng hoạt động vượt trội: tản nhiệt tuyệt vời, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.

Để đối phó với thách thức nhiệt độ cao, máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310F-04 sử dụng hệ thống tản nhiệt tiên tiến. Bằng cách tối ưu hóa đường dẫn dẫn nhiệt bên trong, tăng diện tích tản nhiệt và sử dụng vật liệu tản nhiệt hiệu quả cao, sản phẩm có thể nhanh chóng tản nhiệt lượng sinh ra bên trong, đảm bảo các thành phần cốt lõi duy trì nhiệt độ hoạt động phù hợp trong thời gian dài hoạt động ở tải trọng cao. Khả năng tản nhiệt tuyệt vời này không chỉ kéo dài tuổi thọ sản phẩm mà còn đảm bảo tính ổn định và nhất quán của hiệu suất đo khoảng cách.

* Tính di động và độ bền: thiết kế nhỏ gọn, hiệu năng tuyệt vời được đảm bảo.

Máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310F-04 nổi bật với kích thước nhỏ gọn đáng kinh ngạc (chỉ 33 gram) và trọng lượng nhẹ, đồng thời vẫn đảm bảo chất lượng hoạt động ổn định, khả năng chống va đập cao và độ an toàn tuyệt vời cho mắt, thể hiện sự cân bằng hoàn hảo giữa tính di động và độ bền. Thiết kế của sản phẩm này phản ánh đầy đủ sự thấu hiểu sâu sắc nhu cầu người dùng và mức độ tích hợp cao của những cải tiến công nghệ, trở thành tâm điểm chú ý trên thị trường.

04 Kịch bản ứng dụng

Nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực chuyên biệt như ngắm bắn và đo khoảng cách, định vị quang điện, máy bay không người lái, phương tiện không người lái, robot, hệ thống giao thông thông minh, sản xuất thông minh, hậu cần thông minh, sản xuất an toàn và an ninh thông minh.

05 Các chỉ số kỹ thuật chính

Các thông số cơ bản như sau:

Kích thước hình thức bên ngoài của sản phẩm:

Hình 4. Kích thước sản phẩm máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310 F-04.

06 Hướng dẫn

* Tia laser phát ra từ mô-đun đo khoảng cách này có bước sóng 1535nm, an toàn cho mắt người. Mặc dù là bước sóng an toàn cho mắt người, nhưng vẫn khuyến cáo không nên nhìn trực tiếp vào tia laser;

* Khi điều chỉnh độ song song của ba trục quang học, hãy đảm bảo che chắn thấu kính thu, nếu không bộ dò sẽ bị hư hỏng vĩnh viễn do tiếng vọng quá lớn;

* Mô-đun đo khoảng cách này không kín khí. Hãy đảm bảo độ ẩm tương đối của môi trường dưới 80% và giữ môi trường sạch sẽ để tránh làm hỏng laser.

* Phạm vi hoạt động của mô-đun đo khoảng cách phụ thuộc vào tầm nhìn trong khí quyển và đặc điểm của mục tiêu. Phạm vi sẽ giảm trong điều kiện sương mù, mưa và bão cát. Các mục tiêu như lá xanh, tường trắng và đá vôi lộ thiên có độ phản xạ tốt và có thể làm tăng phạm vi. Ngoài ra, khi góc nghiêng của mục tiêu so với chùm tia laser tăng lên, phạm vi sẽ giảm;

* Nghiêm cấm tuyệt đối việc chiếu tia laser vào các vật thể phản xạ mạnh như kính và tường trắng trong phạm vi 5 mét, để tránh tạo ra tiếng vọng quá mạnh gây hư hỏng cho bộ dò APD;

* Nghiêm cấm cắm hoặc rút dây cáp khi nguồn điện đang bật;

* Hãy đảm bảo rằng cực nguồn được kết nối đúng cách, nếu không sẽ gây hư hỏng vĩnh viễn cho thiết bị..