Tieteen ja teknologian jatkuvan kehityksen myötä laseretäisyysmittaustekniikka on levinnyt useammille aloille ja sitä on sovellettu laajalti. Mitä siis on tärkeää tietää laseretäisyysmittaustekniikasta? Tänään jaetaanpa perustietoja tästä tekniikasta.
1. Miten laseretäisyysmittaus sai alkunsa?
1960-luvulla laseretäisyysmittaustekniikka nousi suosioon. Tämä tekniikka perustui alun perin yhteen laserpulssiin ja käytti etäisyyden mittaamiseen TOF-menetelmää (Time of Flight). TOF-menetelmässä laseretäisyysmittarimoduuli lähettää laserpulssin, joka heijastuu takaisin kohteesta ja moduulin vastaanotin tallentaa sen. Tuntemalla valon vakionopeuden ja mittaamalla tarkasti ajan, joka laserpulssin kulkemiseen kohteeseen ja takaisin kuluu, voidaan laskea kohteen ja etäisyysmittarin välinen etäisyys. Vielä nykyäänkin, 60 vuotta myöhemmin, useimmat etäisyydenmittaustekniikat perustuvat edelleen tähän TOF-pohjaiseen periaatteeseen.
2. Mitä on monipulssiteknologia laseretäisyysmittauksessa?
Yksittäispulssimittausteknologian kypsyessä jatkotutkimukset johtivat monipulssimittausteknologian kokeelliseen soveltamiseen. Erittäin luotettavaan TOF-menetelmään perustuva monipulssiteknologia on tuonut merkittäviä etuja loppukäyttäjien kannettaville laitteille. Esimerkiksi sotilaiden kädessä pidettävissä kohteiden tähtäämiseen käytettävissä laitteissa on väistämättä haasteena lievä käsien vapina tai tärinä. Jos tällainen vapina aiheuttaa yksittäisen pulssin ohi osumisen kohteesta, tarkkoja mittaustuloksia ei voida saada. Tässä yhteydessä monipulssiteknologia osoittaa ratkaisevia etujaan, sillä se parantaa merkittävästi kohteeseen osumisen todennäköisyyttä, mikä on ratkaisevan tärkeää kädessä pidettävissä laitteissa ja monissa muissa mobiilijärjestelmissä.
3. Miten monipulssiteknologia laseretäisyysmittauksessa toimii?
Yhden pulssin mittaustekniikkaan verrattuna monipulssin mittaustekniikkaa käyttävät laseretäisyysmittarit eivät lähetä vain yhtä laserpulssia etäisyyden mittaamiseksi. Sen sijaan ne lähettävät jatkuvasti sarjan erittäin lyhyitä laserpulsseja (kestoltaan nanosekuntialueella). Näiden pulssien kokonaismittausaika vaihtelee 300–800 millisekunnin välillä käytetyn laseretäisyysmittarimoduulin suorituskyvystä riippuen. Kun nämä pulssit saavuttavat kohteen, ne heijastuvat takaisin laseretäisyysmittarin erittäin herkkään vastaanottimeen. Vastaanotin alkaa sitten ottaa näytteitä vastaanotetuista kaikupulsseista ja voi erittäin tarkkojen mittausalgoritmien avulla laskea luotettavan etäisyysarvon, vaikka liikkeen (esim. kädessä pidettäessä esiintyvien pienten tärinöiden) vuoksi heijastuisi vain rajallinen määrä laserpulsseja.
4. Miten Lumispot parantaa laseretäisyysmittauksen tarkkuutta?
- Segmentoitu kytkentämittausmenetelmä: Tarkkuusmittaus tarkkuuden parantamiseksi
Lumispot käyttää segmentoitua kytkentämittausmenetelmää, joka keskittyy tarkkuusmittaukseen. Optimoimalla optisen reitin suunnittelun ja edistyneet signaalinkäsittelyalgoritmit yhdistettynä laserin korkeaan energiatehokkuuteen ja pitkiin pulssiominaisuuksiin Lumispot läpäisee onnistuneesti ilmakehän häiriöt varmistaen vakaat ja tarkat mittaustulokset. Tämä tekniikka käyttää korkeataajuista etäisyysmittausstrategiaa, joka lähettää jatkuvasti useita laserpulsseja ja kerää kaikusignaaleja, jolloin kohina ja häiriöt vaimennetaan tehokkaasti. Tämä parantaa merkittävästi signaali-kohinasuhdetta ja mahdollistaa tarkan etäisyysmittauksen. Segmentoitu kytkentämittausmenetelmä varmistaa tarkat ja vakaat tulokset jopa monimutkaisissa ympäristöissä tai pienillä vaihteluilla, mikä tekee siitä ratkaisevan teknologian mittaustarkkuuden parantamiseksi.
– Kaksinkertainen kynnyskompensaatio etäisyysmittauksen tarkkuuden parantamiseksi: Kaksoiskalibrointi äärimmäistä tarkkuutta varten
Lumispot hyödyntää myös kaksoiskynnysmittausjärjestelmää, jossa on kaksoiskalibrointimekanismi. Järjestelmä asettaa ensin kaksi erilaista signaalikynnystä tallentaakseen kohteen kaikusignaalin kaksi kriittistä aikapistettä. Nämä aikapisteet eroavat toisistaan hieman eri kynnysten vuoksi, mutta tästä erosta tulee avain virheiden kompensoinnissa. Tarkan aikamittauksen ja -laskennan avulla järjestelmä voi laskea tarkasti näiden kahden aikapisteen välisen aikaeron ja hienosäätää alkuperäistä etäisyysmittaustulosta, mikä parantaa merkittävästi etäisyysmittauksen tarkkuutta.
5. Vievätkö tarkat, pitkän kantaman laseretäisyysmittausmoduulit suuren tilan?
Jotta laseretäisyysmittarimoduuleja voitaisiin käyttää laajemmin ja kätevämmin, nykypäivän laseretäisyysmittarimoduuleja on kehitetty kompaktimpiin ja hienostuneempiin muotoihin. Esimerkiksi Lumispotin LSP-LRD-01204-laseretäisyysmittarille on ominaista uskomattoman pieni koko (vain 11 g) ja kevyt paino, samalla kun se säilyttää vakaan suorituskyvyn, korkean iskunkestävyyden ja luokan I silmäsuojauksen. Tämä tuote osoittaa täydellisen tasapainon kannettavuuden ja kestävyyden välillä, ja sitä on käytetty laajalti esimerkiksi kohdistuksessa ja etäisyysmittauksessa, elektro-optisessa paikannuksessa, droneissa, miehittämättömissä ajoneuvoissa, robotiikassa, älykkäissä kuljetusjärjestelmissä, älykkäässä logistiikassa, turvallisuustuotannossa ja älykkäässä turvallisuudessa. Tämän tuotteen suunnittelu heijastaa täysin Lumispotin syvällistä ymmärrystä käyttäjien tarpeista ja teknologisen innovaation korkeaa integrointia, mikä tekee siitä markkinoilla erottuvan.
Lumispot
Osoite: Rakennus 4 #, nro 99 Furong 3rd Road, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Kiina
Puh: + 86-0510 87381808.
Matkapuhelin: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Julkaisun aika: 06.01.2025