Questo articolo offre un'analisi completa della tecnologia di telemetria laser, ripercorrendone l'evoluzione storica, illustrandone i principi fondamentali e mettendone in luce le diverse applicazioni. Destinato a ingegneri laser, team di ricerca e sviluppo e mondo accademico dell'ottica, questo articolo offre un mix di contesto storico e conoscenze moderne.
La genesi e l'evoluzione della telemetria laser
Originariamente sviluppati nei primi anni '60, i primi telemetri laser furono principalmente per scopi militari [1]. Nel corso degli anni, la tecnologia si è evoluta e ha ampliato la sua presenza in vari settori, tra cui edilizia, topografia, aerospaziale [2] e oltre.
Tecnologia laserè una tecnica di misurazione industriale senza contatto che offre diversi vantaggi rispetto ai tradizionali metodi di misurazione basati sul contatto:
- Elimina la necessità di contatto fisico con la superficie di misurazione, prevenendo deformazioni che possono causare errori di misurazione.
- Riduce al minimo l'usura della superficie di misurazione poiché non prevede alcun contatto fisico durante la misurazione.
- Adatto all'uso in ambienti speciali in cui gli strumenti di misurazione convenzionali non sono pratici.
Principi della misurazione laser:
- La misurazione laser della distanza utilizza tre metodi principali: misurazione a impulsi laser, misurazione a fase laser e misurazione a triangolazione laser.
- Ogni metodo è associato a specifici intervalli di misurazione e livelli di accuratezza comunemente utilizzati.
01
Intervallo di impulsi laser:
Utilizzato principalmente per misurazioni a lunga distanza, in genere superiori a distanze chilometriche, con una precisione inferiore, solitamente a livello di metro.
02
Intervallo di fase laser:
Ideale per misurazioni a media e lunga distanza, comunemente utilizzato entro intervalli compresi tra 50 e 150 metri.
03
Triangolazione laser:
Utilizzato principalmente per misurazioni a breve distanza, in genere entro 2 metri, offre un'elevata precisione a livello di micron, sebbene abbia distanze di misurazione limitate.
Applicazioni e vantaggi
La telemetria laser ha trovato la sua collocazione in vari settori:
Costruzione: Misurazioni del sito, mappatura topografica e analisi strutturale.
Automobilistico: Miglioramento dei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS).
Aerospaziale: Mappatura del terreno e rilevamento degli ostacoli.
Estrazione mineraria: Valutazione della profondità del tunnel ed esplorazione mineraria.
Silvicoltura: Calcolo dell'altezza degli alberi e analisi della densità forestale.
Produzione: Precisione nell'allineamento di macchinari e attrezzature.
Questa tecnologia offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi tradizionali, tra cui misurazioni senza contatto, usura ridotta e versatilità senza pari.
Le soluzioni di Lumispot Tech nel campo della telemetria laser
Laser in vetro drogato con erbio (laser in vetro Er)
NostroLaser a vetro drogato con erbio, noto come 1535nmSicuro per gli occhiIl laser in vetro Er eccelle nei telemetri sicuri per gli occhi. Offre prestazioni affidabili ed economiche, emettendo luce assorbita dalla cornea e dal cristallino, garantendo la sicurezza della retina. Nella telemetria laser e nel LIDAR, soprattutto in ambienti esterni che richiedono una trasmissione luminosa a lunga distanza, questo laser DPSS è essenziale. A differenza dei prodotti precedenti, elimina i danni agli occhi e il rischio di accecamento. Il nostro laser utilizza vetro fosfato Er:Yb co-drogato e un semiconduttore.sorgente di pompaggio laserper produrre una lunghezza d'onda di 1,5 µm, rendendolo perfetto per la misurazione della distanza e le comunicazioni.
Telemetria laser, in particolareMisurazione del tempo di volo (TOF), è un metodo utilizzato per determinare la distanza tra una sorgente laser e un bersaglio. Questo principio è ampiamente utilizzato in varie applicazioni, dalle semplici misurazioni di distanza alla complessa mappatura 3D. Creiamo un diagramma per illustrare il principio di misurazione della distanza laser TOF.
I passaggi fondamentali della misurazione laser TOF sono:
Emissione di impulsi laser: Un dispositivo laser emette un breve impulso di luce.
Viaggio verso Target: L'impulso laser viaggia attraverso l'aria fino al bersaglio.
Riflesso dal bersaglio: L'impulso colpisce il bersaglio e viene riflesso indietro.
Torna alla fonte:L'impulso riflesso ritorna al dispositivo laser.
Rilevamento:Il dispositivo laser rileva l'impulso laser di ritorno.
Misurazione del tempo:Viene misurato il tempo impiegato dall'impulso per il viaggio di andata e ritorno.
Calcolo della distanza:La distanza dal bersaglio viene calcolata in base alla velocità della luce e al tempo misurato.
Quest'anno, Lumispot Tech ha lanciato un prodotto perfettamente adatto all'applicazione nel campo del rilevamento TOF LIDAR, unSorgente luminosa LiDAR 8 in 1Clicca per saperne di più se sei interessato
Modulo telemetro laser
Questa serie di prodotti si concentra principalmente su un modulo di misurazione laser sicuro per l'occhio umano, sviluppato sulla base diLaser a vetro drogato con erbio da 1535 nmEModulo telemetro 1570nm 20km, classificati come prodotti di Classe 1 per la sicurezza degli occhi. All'interno di questa serie, troverete componenti per telemetri laser da 2,5 km a 20 km, caratterizzati da dimensioni compatte, struttura leggera, eccezionali proprietà anti-interferenza ed efficienti capacità di produzione in serie. Sono estremamente versatili e trovano applicazione nei sistemi di telemetria laser, nella tecnologia LIDAR e nei sistemi di comunicazione.
Telemetro laser integrato
Telemetri militari portatiliLe serie sviluppate da LumiSpot Tech sono efficienti, facili da usare e sicure, e utilizzano lunghezze d'onda sicure per la vista per un funzionamento innocuo. Questi dispositivi offrono visualizzazione dei dati in tempo reale, monitoraggio della potenza e trasmissione dei dati, racchiudendo le funzioni essenziali in un unico strumento. Il loro design ergonomico supporta l'utilizzo sia con una che con due mani, garantendo il massimo comfort durante l'uso. Questi telemetri combinano praticità e tecnologia avanzata, garantendo una soluzione di misurazione semplice e affidabile.
Perché sceglierci?
Il nostro impegno per l'eccellenza è evidente in ogni prodotto che offriamo. Comprendiamo le complessità del settore e abbiamo personalizzato i nostri prodotti per soddisfare i più elevati standard di qualità e prestazioni. La nostra attenzione alla soddisfazione del cliente, unita alla nostra competenza tecnica, ci rende la scelta preferita dai professionisti alla ricerca di soluzioni affidabili per la misurazione della distanza laser.
Riferimento
- Smith, A. (1985). Storia dei telemetri laser. Journal of Optical Engineering.
- Johnson, B. (1992). Applicazioni della telemetria laser. Ottica oggi.
- Lee, C. (2001). Principi della misurazione della distanza tramite impulsi laser. Ricerca fotonica.
- Kumar, R. (2003). Comprensione della misurazione della fase laser. Journal of Laser Applications.
- Martinez, L. (1998). Triangolazione laser: fondamenti e applicazioni. Optical Engineering Reviews.
- Lumispot Tech. (2022). Catalogo prodotti. Pubblicazioni Lumispot Tech.
- Zhao, Y. (2020). Il futuro della telemetria laser: integrazione dell'intelligenza artificiale. Journal of Modern Optics.
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Considera l'applicazione, i requisiti di portata, la precisione, la durata e qualsiasi caratteristica aggiuntiva come l'impermeabilità o le capacità di integrazione. È anche importante confrontare recensioni e prezzi di diversi modelli.
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Richiede una manutenzione minima, come mantenere pulita la lente e proteggere il dispositivo da urti e condizioni estreme. È inoltre necessaria la sostituzione o la ricarica regolare della batteria.
Sì, molti moduli telemetro sono progettati per essere integrati in altri dispositivi come droni, fucili, binocoli telemetrici militari, ecc., migliorandone la funzionalità con capacità di misurazione precisa della distanza.
Sì, Lumispot Tech è un produttore di moduli per telemetri laser. I parametri possono essere personalizzati in base alle proprie esigenze, oppure è possibile scegliere i parametri standard del nostro modulo. Per ulteriori informazioni o domande, non esitate a contattare il nostro team commerciale per illustrare le vostre esigenze.
La maggior parte dei nostri moduli laser della serie di telemetri sono progettati per essere compatti e leggeri, in particolare le serie L905 e L1535, che vanno da 1 km a 12 km. Per il modello più piccolo, consigliamo ilLSP-LRS-0310Fche pesa solo 33 g e ha una portata di 3 km.
I laser si sono ormai affermati come strumenti fondamentali in diversi settori, in particolare nella sicurezza e nella sorveglianza. La loro precisione, controllabilità e versatilità li rendono indispensabili per la salvaguardia delle nostre comunità e infrastrutture.
In questo articolo approfondiremo le diverse applicazioni della tecnologia laser nei settori della sicurezza, della salvaguardia, del monitoraggio e della prevenzione incendi. L'obiettivo di questa analisi è fornire una comprensione completa del ruolo dei laser nei moderni sistemi di sicurezza, offrendo spunti sia sui loro utilizzi attuali che sui potenziali sviluppi futuri.
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Applicazioni laser nei casi di sicurezza e difesa
Sistemi di rilevamento delle intrusioni
Questi scanner laser senza contatto scansionano gli ambienti in due dimensioni, rilevando il movimento misurando il tempo impiegato da un raggio laser pulsato per riflettersi verso la sorgente. Questa tecnologia crea una mappa dei contorni dell'area, consentendo al sistema di riconoscere nuovi oggetti nel suo campo visivo in base alle variazioni dell'ambiente circostante programmato. Ciò consente di valutare le dimensioni, la forma e la direzione dei bersagli in movimento, emettendo allarmi quando necessario. (Hosmer, 2004).
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Sistemi di sorveglianza
Nella videosorveglianza, la tecnologia laser supporta il monitoraggio con visione notturna. Ad esempio, l'imaging laser nel vicino infrarosso con controllo della portata può sopprimere efficacemente la retrodiffusione della luce, migliorando significativamente la distanza di osservazione dei sistemi di imaging fotoelettrico in condizioni meteorologiche avverse, sia di giorno che di notte. I pulsanti funzione esterni del sistema controllano la distanza di controllo, la larghezza dello stroboscopio e la nitidezza dell'immagine, migliorando il raggio di sorveglianza (Wang, 2016).
Monitoraggio del traffico
I rilevatori di velocità laser sono fondamentali nel monitoraggio del traffico, poiché utilizzano la tecnologia laser per misurare la velocità dei veicoli. Questi dispositivi sono preferiti dalle forze dell'ordine per la loro precisione e la capacità di individuare singoli veicoli nel traffico intenso.
Monitoraggio dello spazio pubblico
La tecnologia laser è fondamentale anche per il controllo e il monitoraggio della folla negli spazi pubblici. Gli scanner laser e le tecnologie correlate monitorano efficacemente i movimenti della folla, migliorando la sicurezza pubblica.
Applicazioni di rilevamento incendi
Nei sistemi di allarme antincendio, i sensori laser svolgono un ruolo chiave nella rilevazione precoce degli incendi, identificando rapidamente i segnali di incendio, come fumo o variazioni di temperatura, per attivare tempestivamente gli allarmi. Inoltre, la tecnologia laser è preziosa per il monitoraggio e la raccolta dati sulle scene dell'incendio, fornendo informazioni essenziali per il controllo degli incendi.
Applicazione speciale: UAV e tecnologia laser
L'uso di velivoli a pilotaggio remoto (UAV) per la sicurezza è in crescita, grazie alla tecnologia laser che ne migliora significativamente le capacità di monitoraggio e sicurezza. Questi sistemi, basati su fotodiodi a valanga (APD) di nuova generazione e combinati con un'elaborazione delle immagini ad alte prestazioni, hanno notevolmente migliorato le prestazioni di sorveglianza.
Laser verdi e modulo telemetroin difesa
Tra i vari tipi di laser,laser a luce verde, che operano tipicamente nell'intervallo da 520 a 540 nanometri, si distinguono per l'elevata visibilità e precisione. Questi laser sono particolarmente utili in applicazioni che richiedono marcatura o visualizzazione precise. Inoltre, i moduli laser di telemetria, che sfruttano la propagazione lineare e l'elevata precisione dei laser, misurano le distanze calcolando il tempo impiegato da un raggio laser per percorrere l'intera distanza dall'emettitore al riflettore e ritorno. Questa tecnologia è fondamentale nei sistemi di misurazione e posizionamento.
Evoluzione della tecnologia laser nella sicurezza
Dalla sua invenzione a metà del XX secolo, la tecnologia laser ha subito uno sviluppo significativo. Inizialmente uno strumento scientifico sperimentale, i laser sono diventati parte integrante di vari campi, tra cui l'industria, la medicina, le comunicazioni e la sicurezza. Nell'ambito della sicurezza, le applicazioni laser si sono evolute da semplici sistemi di monitoraggio e allarme a sistemi sofisticati e multifunzionali. Tra questi, sistemi di rilevamento delle intrusioni, videosorveglianza, monitoraggio del traffico e sistemi di allarme antincendio.
Innovazioni future nella tecnologia laser
Il futuro della tecnologia laser nella sicurezza potrebbe vedere innovazioni rivoluzionarie, in particolare con l'integrazione dell'intelligenza artificiale (IA). Gli algoritmi di IA che analizzano i dati di scansione laser potrebbero identificare e prevedere le minacce alla sicurezza con maggiore precisione, migliorando l'efficienza e i tempi di risposta dei sistemi di sicurezza. Inoltre, con l'avanzare della tecnologia Internet of Things (IoT), la combinazione della tecnologia laser con dispositivi connessi in rete porterà probabilmente a sistemi di sicurezza più intelligenti e automatizzati, in grado di monitorare e rispondere in tempo reale.
Si prevede che queste innovazioni non solo miglioreranno le prestazioni dei sistemi di sicurezza, ma trasformeranno anche il nostro approccio alla sicurezza e alla sorveglianza, rendendolo più intelligente, efficiente e adattabile. Con il continuo progresso della tecnologia, l'applicazione dei laser nella sicurezza è destinata a espandersi, garantendo ambienti più sicuri e affidabili.
Riferimenti
- Hosmer, P. (2004). L'uso della tecnologia di scansione laser per la protezione perimetrale. Atti della 37a Conferenza Internazionale Annuale Carnahan del 2003 sulle Tecnologie di Sicurezza. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W. e Wu, S. (2016). Progettazione di un sistema di elaborazione video in tempo reale in miniatura con controllo della portata laser nel vicino infrarosso. ICMMITA-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, e Gorce, D. (2017). Imaging laser flash 2D e 3D per la sorveglianza a lungo raggio nella sicurezza delle frontiere marittime: rilevamento e identificazione per applicazioni anti-UAS. Atti di SPIE - The International Society for Optical Engineering. DOI
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