Questo articolo fornisce un'esplorazione completa della tecnologia di telemetria laser, tracciandone l'evoluzione storica, chiarendone i principi fondamentali ed evidenziandone le diverse applicazioni. Destinato agli ingegneri laser, ai team di ricerca e sviluppo e al mondo accademico ottico, questo pezzo offre una miscela di contesto storico e comprensione moderna.
La genesi e l'evoluzione del laser range
Nati all'inizio degli anni '60, i primi telemetri laser furono sviluppati 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 l'edilizia, la topografia, l'aerospaziale [2], e oltre.
Tecnologia laserè una tecnica di misurazione industriale senza contatto che offre numerosi vantaggi rispetto ai tradizionali metodi di misurazione basati sul contatto:
- Elimina la necessità del contatto fisico con la superficie di misura, prevenendo deformazioni che possono portare ad errori di misura.
- Riduce al minimo l'usura sulla superficie di misurazione poiché non comporta il contatto fisico durante la misurazione.
- Adatto per l'uso in ambienti speciali dove gli strumenti di misurazione convenzionali sono poco pratici.
Principi della portata laser:
- La misurazione laser utilizza tre metodi principali: misurazione dell'impulso laser, misurazione della fase laser e misurazione della triangolazione laser.
- Ciascun metodo è associato a specifici intervalli di misurazione e livelli di precisione comunemente utilizzati.
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Gamma dell'impulso laser:
Utilizzato principalmente per misurazioni a lunga distanza, in genere superiori a distanze a livello di chilometro, con precisione inferiore, in genere a livello di metro.
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Gamma di fasi laser:
Ideale per misurazioni a media e lunga distanza, comunemente utilizzato in 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 misurazione laser ha trovato la sua nicchia 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 dei tunnel ed esplorazione mineraria.
Silvicoltura: Calcolo dell'altezza degli alberi e analisi della densità delle foreste.
Produzione: Precisione nell'allineamento di macchinari e attrezzature.
La tecnologia offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi tradizionali, tra cui misurazioni senza contatto, usura ridotta e versatilità senza pari.
Le soluzioni Lumispot Tech nel campo della telemetria laser
Laser in vetro drogato con erbio (laser in vetro Er)
NostroLaser in vetro drogato con erbio, noto come 1535 nmSicuro per gli occhiEr Glass Laser, eccelle nei telemetri sicuri per gli occhi. Offre prestazioni affidabili ed economiche, emettendo la luce assorbita dalla cornea e dalle strutture cristalline dell'occhio, garantendo la sicurezza della retina. Nella misurazione laser e LIDAR, soprattutto in ambienti esterni che richiedono trasmissione della luce a lunga distanza, questo laser DPSS è essenziale. A differenza dei prodotti precedenti, elimina i danni agli occhi e i rischi di accecamento. Il nostro laser utilizza vetro fosfato Er:Yb co-drogato e un semiconduttoresorgente della pompa laserper produrre una lunghezza d'onda di 1,5um, rendendolo perfetto per la portata e le comunicazioni.
Laser a portata, in particolareIntervallo 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 della distanza alla complessa mappatura 3D. Creiamo un diagramma per illustrare il principio della portata laser TOF.
I passaggi fondamentali nella misurazione laser TOF sono:
Emissione di impulsi laser: Un dispositivo laser emette un breve impulso di luce.
Viaggio verso l'obiettivo: L'impulso laser viaggia attraverso l'aria fino al bersaglio.
Riflessione dal bersaglio: L'impulso colpisce il bersaglio e viene riflesso.
Ritorna 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 per il viaggio di andata e ritorno dell'impulso.
Calcolo della distanza:La distanza dal bersaglio viene calcolata in base alla velocità della luce e al tempo misurato.
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Modulo telemetro laser
Questa serie di prodotti si concentra principalmente su un modulo di rilevamento laser sicuro per l'occhio umano sviluppato sulla base diLaser in vetro drogato con erbio da 1535 nmEModulo telemetro 1570nm 20 km, che sono classificati come prodotti standard di Classe 1 per la sicurezza degli occhi. All'interno di questa serie troverai componenti per telemetri laser da 2,5 km a 20 km con dimensioni compatte, struttura leggera, eccezionali proprietà anti-interferenza ed efficienti capacità di produzione di massa. Sono altamente versatili e trovano applicazioni nella portata laser, nella tecnologia LIDAR e nei sistemi di comunicazione.
Telemetro laser integrato
Telemetri portatili militariLe 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, incapsulando le funzioni essenziali in un unico strumento. Il loro design ergonomico supporta l'utilizzo sia con una mano che con due mani, garantendo 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 adattato i nostri prodotti per soddisfare i più elevati standard di qualità e prestazioni. La nostra enfasi sulla soddisfazione del cliente, combinata con la nostra competenza tecnica, ci rende la scelta preferita per i professionisti che cercano soluzioni affidabili per la misurazione della portata laser.
Riferimento
- Smith, A. (1985). Storia dei telemetri laser. Giornale di ingegneria ottica.
- Johnson, B. (1992). Applicazioni del laser range. Ottica oggi.
- Lee, C. (2001). Principi della portata dell'impulso laser. Ricerca sulla fotonica.
- Kumar, R. (2003). Comprensione della gamma di fasi del laser. Giornale delle applicazioni laser .
- Martinez, L. (1998). Triangolazione laser: nozioni di base e applicazioni. Recensioni di ingegneria ottica.
- Lumispot Tech. (2022). Catalogo prodotti. Pubblicazioni Lumispot Tech.
- Zhao, Y. (2020). Il futuro del laser range: integrazione dell'intelligenza artificiale. Giornale di ottica moderna.
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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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È necessaria una manutenzione minima, come mantenere la lente pulita 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 militari con telemetro, ecc., migliorando la loro funzionalità con precise capacità di misurazione della distanza.
Sì, Lumispot Tech è un produttore di moduli telemetro laser, i parametri possono essere personalizzati in base alle esigenze oppure è possibile scegliere i parametri standard del nostro prodotto modulo telemetro. Per ulteriori informazioni o domande, non esitate a contattare il nostro team di vendita esponendo le vostre esigenze.
La maggior parte dei nostri moduli laser della serie di telemetria sono progettati come compatti e leggeri, in particolare le serie L905 e L1535, che vanno da 1 km a 12 km. Per i più piccoli consigliamo ilLSP-LRS-0310Fche pesa solo 33 g con una capacità di portata di 3 km.
I laser sono ormai emersi come strumenti fondamentali in vari settori, in particolare nella sicurezza e nella sorveglianza. La loro precisione, controllabilità e versatilità li rendono indispensabili per salvaguardare le 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. Questa discussione mira a fornire una comprensione completa del ruolo dei laser nei moderni sistemi di sicurezza, offrendo approfondimenti sia sui loro usi 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 sua sorgente. Questa tecnologia crea una mappa dei contorni dell'area, consentendo al sistema di riconoscere nuovi oggetti nel suo campo visivo dai cambiamenti nell'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 aiuta nel monitoraggio della visione notturna. Ad esempio, l’imaging range-gate con laser nel vicino infrarosso 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 gate, l'ampiezza del flash e l'immagine nitida, 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 capacità di prendere di mira singoli veicoli nel traffico intenso.
Monitoraggio dello spazio pubblico
La tecnologia laser è anche determinante nel controllo e nel monitoraggio della folla negli spazi pubblici. Gli scanner laser e le tecnologie correlate supervisionano efficacemente i movimenti della folla, migliorando la sicurezza pubblica.
Applicazioni di rilevazione 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 allarmi tempestivi. Inoltre, la tecnologia laser ha un valore inestimabile nel monitoraggio e nella raccolta dati sulle scene degli incendi, fornendo informazioni essenziali per il controllo degli incendi.
Applicazione speciale: UAV e tecnologia laser
L’uso di veicoli aerei senza pilota (UAV) nel campo della sicurezza è in crescita, con la tecnologia laser che ne migliora significativamente le capacità di monitoraggio e sicurezza. Questi sistemi, basati su Focal Plane Array (FPA) di fotodiodi da 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, sono noti per la loro elevata visibilità e precisione. Questi laser sono particolarmente utili in applicazioni che richiedono marcatura o visualizzazione precisa. Inoltre, i moduli di rilevamento laser, che utilizzano la propagazione lineare e l'elevata precisione dei laser, misurano le distanze calcolando il tempo impiegato da un raggio laser per viaggiare 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 sperimentale scientifico, i laser sono diventati parte integrante di vari campi, tra cui l’industria, la medicina, la comunicazione e la sicurezza. Nel campo della sicurezza, le applicazioni laser si sono evolute da sistemi di monitoraggio e allarme di base a sistemi sofisticati e multifunzionali. Questi includono il rilevamento delle intrusioni, la videosorveglianza, il monitoraggio del traffico e i sistemi di allarme antincendio.
Innovazioni future nella tecnologia laser
Il futuro della tecnologia laser nel campo della sicurezza potrebbe vedere innovazioni rivoluzionarie, in particolare con l’integrazione dell’intelligenza artificiale (AI). Gli algoritmi di intelligenza artificiale che analizzano i dati di scansione laser potrebbero identificare e prevedere le minacce alla sicurezza in modo più accurato, 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 i 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. Poiché la tecnologia continua ad avanzare, l’applicazione dei laser nel campo della sicurezza è destinata ad espandersi, fornendo 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 di Carnahan del 2003 sulla tecnologia della sicurezza. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W. e Wu, S. (2016). Progettazione di un sistema di elaborazione video in tempo reale con range-gate laser nel vicino infrarosso in miniatura. 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, & 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 della SPIE - Società internazionale per l'ingegneria ottica. DOI
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