Xavfsizlik Lazer Sensor Radar Ranging Qaror

LiDARLazer sensori lazer nurini faol ravishda chiqaradi va bosqinchi nishonning masofasi, orientatsiyasi, tezligi va konturi kabi ma'lumotlarni yuqori aniqlik va yuqori aniqlikda olishi mumkin. U shahar xavfsizligi va sanoat xavfsizligi kabi sohalarda keng qo'llanilgan. Ushbu maqolada asosiy mahalliy va xorijiy xavfsizlik lidar ishlab chiqaruvchilari va ularning mahsulot texnik xususiyatlari qisqacha tanishtiriladi. Turli xil xavfsizlik ilovalarining ehtiyojlarini birlashtirgan holda, turli xil texnik tizimlar ostida lidarning printsiplari, xususiyatlari va hozirgi holati uchta jihatdan ko'rib chiqiladi: diapazon sxemasi, skanerlash usuli va yorug'lik manbasini tanlash. Nihoyat, xavfsizlik lidarini qo'llash tendentsiyalari va rivojlanish istiqbollari umumlashtiriladi va istiqbollanadi. Iste'molchi xavfsizligi ilovalarining ehtiyojlarini qondirish uchun xavfsizlik lidar arzon narxlardagi, yuqori ishlash, seriyalilashtirish, miniatyuralashtirish, qattiq holat, chiplashtirish va ko'p manbali integratsiya yo'nalishlarida yanada rivojlanadi.

Maqsadli ma'lumotni aniqlash uchun xavfsizlik lidar nafaqat lazer impulslarining parvoz vaqtini to'g'ridan-to'g'ri o'lchashi, balki chiqarilgan lazer signalining amplitudasi, chastotasi va fazasini modulyatsiya qilishi va shu bilan bilvosita maqsad masofasini aniqlashi mumkin. Aniqlash usuliga ko'ra, xavfsizlik lidar oralig'idagi echimlar parvozning zarba vaqti (TOF), amplituda modulyatsiyalangan uzluksiz to'lqin (AMCW) va chastotali modulyatsiyalangan uzluksiz to'lqin (Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) uch turga bo'linishi mumkin.

Darbeli TOFni aniqlash, aniqlash signallari sifatida impulsli yorug'lik signallaridan foydalanadi va aks ettirilgan yorug'lik impulslarining parvoz vaqtini aniq o'lchash orqali maqsad masofasi haqidagi ma'lumotni oladi. Printsip 1-rasmda ko'rsatilgan. TOF yechimi atrof-muhit xavfsizligi va sanoat xavfsizligi kabi turli masofalardagi xavfsizlik uchun qo'llanilishi mumkin. Uning texnik printsipi oddiy va etukligi yuqori. Shu bilan birga, puls lazerini chiqarish, qabul qilish va qayta ishlash uchun mos keladigan etuk modul komponentlari va maxsus ishlov berish chiplari mavjud. Bundan tashqari, bozor talabini osongina qondira oladigan skanerlash usullarini birlashtirgan ko'plab etuk TOF yechimlari va komponentlari allaqachon mavjud. Aksariyat Lidarlar ushbu texnik mexanizmdan foydalanadilar. Shu bilan birga, zudlik bilan hal qilinishi kerak bo'lgan ko'plab muammolar hali ham mavjud: birinchisi, zaif anti-parazitdir va to'g'ridan-to'g'ri aniqlash orqali aks-sado signallarini olish usuli xavfsizlikka xavf tug'diradigan atrof-muhit yorug'lik shovqiniga sezgir; ikkinchisi - past aniqlash sezuvchanligi va yuqori zarba kuchi. U qurilmaning ishlashi va inson ko'zi xavfsizligi uchun yuqori talablarni ilgari suradi; uchinchisi - har qanday ob-havo sharoitida ishlash muammosi. Bu usul yomg'ir, tuman va qor kabi yomon ob-havoga osongina ta'sir qiladi. Turli xil xavfsizlik lidar ishlab chiqaruvchilari tegishli echimlarni taklif qilishdi. Ular orasida Beixing Photon TF03 xavfsizlik lidar multi-echo texnologiyasidan foydalanadi va qattiq tashqi muhitda ishonchli aniqlashni ta'minlash uchun tashqi kuchli yorug'lik va yomg'ir, qor va tuman muhitlari uchun kompensatsiya algoritmlarini birlashtiradi.

1-rasm Impulsli TOF LiDAR sxemasi

AMCWni aniqlash to'g'ridan-to'g'ri pulsni aniqlashdan farq qiladi. U uzluksiz lazer signalini chiqaradi va lazer emissiya signalining amplitudasini modulyatsiya qiladi. Masofa echo signali va emissiya signali o'rtasidagi fazalar farqini aniqlash orqali o'lchanadi. Printsip 2-rasmda ko'rsatilgan. AMCW odatda qisqa va o'rta masofalar uchun mos keladi, masalan, o'nlab metrdan yuzlab metrlarni aniqlash masofalari. Uning noyob aniqlash usuli qattiq holat maydoni massivlarini flesh-skanerlashni amalga oshirishga yordam beradi. Shu bilan birga, fazaga asoslangan diapazonning aniqligi yuqori, odatda millimetr darajasiga etadi.

2-rasm AMCW LiDAR sxemasi

FMCWni aniqlash lazerni modulyatsiya qilish uchun chiziqli chastotali modulyatsiya signallaridan foydalanadi va aks ettirilgan yorug'lik signali va mahalliy osilator yorug'lik signali o'rtasidagi lahzali chastota farqini solishtirish orqali maqsad masofasi ma'lumotlarini va oniy tezlikni oladi. Printsip 3-rasmda ko'rsatilgan. Birinchi ikkitasi bilan solishtirganda, uning ajoyib afzalligi shundaki, u bir vaqtning o'zida maqsad masofasini va Doppler radial nisbiy tezlikni o'lchashi, 4D ma'lumotlarini taqdim etishi, maqsadni tasniflashda yordam berishi va kengroq dastur maydoniga ega; u shuningdek shovqinga kuchli qarshilik va yuqori sezuvchanlikka ega. Bundan tashqari, ushbu aniqlash usuli kremniy fotonikasi va bosqichli massiv texnologiyasidan foydalangan holda arzon narxlardagi ommaviy ishlab chiqarish uchun javob beradi, ammo hozirgi texnologiyaning etukligi past va qurilmalar nisbatan qimmat.

3-rasm FMCW LiDAR sxemasi

Uchta keng qamrovli echimlarning har biri o'ziga xos xususiyatlarga va qo'llash qiymatiga ega. Impulsli TOF aniqlash va AMCW aniqlash echimlari bilan taqqoslaganda, FMCW texnologiyasi texnologiyaning etukligi va xarajat ko'rsatkichlari nuqtai nazaridan muhim afzalliklarga va katta salohiyatga ega. Biroq, hozircha, xavfsizlik bozorida FMCW texnik echimlarini qo'llashda muammolar mavjud. Zarur bo'lgan yuqori samarali komponentlar qimmat va katta miqdorda ishlab chiqarilmaydi. Yarimo'tkazgich texnologiyasining rivojlanishi bilan, chipda integratsiyalangan lidarni qurish uchun fotonik integratsiya texnologiyasidan foydalanish kelajakdagi rivojlanishning muhim tendentsiyasidir.

Bog'lanish uchun ma'lumot:

Agar sizda biron bir fikr bo'lsa, biz bilan gaplashing. Mijozlarimiz qayerda bo'lishidan va bizning talablarimiz qanday bo'lishidan qat'i nazar, biz mijozlarimizga yuqori sifat, arzon narxlar va eng yaxshi xizmatni taqdim etish maqsadimizga amal qilamiz.