Katika wimbi la kuboresha tasnia ya habari za kijiografia za upimaji na uchoraji ramani kuelekea ufanisi na usahihi, leza za nyuzinyuzi za 1.5 μ m zimekuwa nguvu kuu ya ukuaji wa soko katika nyanja mbili kuu za upimaji wa magari ya angani yasiyo na rubani na upimaji wa mkono, kutokana na marekebisho yao ya kina kwa mahitaji ya eneo. Kwa ukuaji mkubwa wa matumizi kama vile upimaji wa urefu wa chini na uchoraji ramani wa dharura kwa kutumia ndege zisizo na rubani, pamoja na uundaji upya wa vifaa vya skanning vya mkono kuelekea usahihi wa juu na urahisi wa kubebeka, ukubwa wa soko la kimataifa wa leza za nyuzinyuzi za 1.5 μ m kwa ajili ya upimaji umezidi yuan bilioni 1.2 kufikia 2024, huku mahitaji ya magari ya angani yasiyo na rubani na vifaa vya mkono yakichangia zaidi ya 60% ya jumla, na kudumisha kiwango cha wastani cha ukuaji wa mwaka cha 8.2%. Nyuma ya ukuaji huu wa mahitaji kuna uwiano mzuri kati ya utendaji wa kipekee wa bendi ya 1.5 μ m na mahitaji magumu ya usahihi, usalama, na ubadilikaji wa mazingira katika hali za upimaji.
1, Muhtasari wa Bidhaa
"Mfululizo wa Laser ya Nyuzinyuzi ya 1.5um" wa Lumispot unatumia teknolojia ya ukuzaji wa MOPA, ambayo ina nguvu ya kilele cha juu na ufanisi wa ubadilishaji wa elektroni-macho, uwiano mdogo wa kelele ya athari ya ASE na isiyo ya mstari, na kiwango kikubwa cha halijoto ya kufanya kazi, na kuifanya ifae kutumika kama chanzo cha utoaji wa leza ya LiDAR. Katika mifumo ya uchunguzi kama vile LiDAR na LiDAR, leza ya nyuzinyuzi ya 1.5 μ m hutumika kama chanzo cha mwanga kinachotoa msingi, na viashiria vyake vya utendaji huamua moja kwa moja "usahihi" na "upana" wa kugundua. Utendaji wa vipimo hivi viwili unahusiana moja kwa moja na ufanisi na uaminifu wa magari ya angani yasiyo na rubani katika uchunguzi wa ardhi, utambuzi wa shabaha, doria ya mstari wa umeme na hali zingine. Kwa mtazamo wa sheria za upitishaji wa kimwili na mantiki ya usindikaji wa ishara, viashiria vitatu vya msingi vya nguvu ya kilele, upana wa mapigo, na utulivu wa wimbi ni vigezo muhimu vinavyoathiri usahihi wa kugundua na masafa. Utaratibu wao wa utendaji unaweza kugawanywa kupitia mnyororo mzima wa "mapokezi ya ishara ya angahewa ya uakisi wa ishara".
2, Sehemu za Maombi
Katika uwanja wa upimaji na uchoraji ramani wa angani usio na rubani, mahitaji ya leza za nyuzinyuzi za 1.5 μ m yameongezeka kutokana na utatuzi wao sahihi wa sehemu za maumivu katika shughuli za angani. Jukwaa la gari la angani lisilo na rubani lina vikwazo vikali juu ya ujazo, uzito, na matumizi ya nishati ya mzigo, huku muundo mdogo wa kimuundo na sifa nyepesi za leza ya nyuzinyuzi ya 1.5 μ m zinaweza kubana uzito wa mfumo wa rada ya leza hadi theluthi moja ya vifaa vya kitamaduni, zikibadilika kikamilifu na aina mbalimbali za modeli za magari ya angani yasiyo na rubani kama vile rotor nyingi na bawa lililowekwa. Muhimu zaidi, bendi hii iko katika "dirisha la dhahabu" la upitishaji wa angahewa. Ikilinganishwa na leza ya 905nm inayotumika sana, upunguzaji wake wa upitishaji hupunguzwa kwa zaidi ya 40% chini ya hali ngumu ya hali ya hewa kama vile ukungu na vumbi. Kwa nguvu ya kilele ya hadi kW, inaweza kufikia umbali wa kugundua wa zaidi ya mita 250 kwa malengo yenye mwangaza wa 10%, kutatua tatizo la "mwonekano usio wazi na kipimo cha umbali" kwa magari ya angani yasiyo na rubani wakati wa uchunguzi katika maeneo ya milimani, jangwa na maeneo mengine. Wakati huo huo, sifa zake bora za usalama wa macho ya binadamu - zinazoruhusu nguvu ya kilele zaidi ya mara 10 ya leza ya 905nm - huwezesha ndege zisizo na rubani kufanya kazi katika mwinuko wa chini bila kuhitaji vifaa vya ziada vya kinga ya usalama, na hivyo kuboresha sana usalama na unyumbufu wa maeneo yenye watu kama vile upimaji wa mijini na ramani za kilimo.
Katika uwanja wa upimaji na uchoraji ramani kwa mkono, ongezeko la mahitaji ya leza za nyuzi za 1.5 μ m linahusiana kwa karibu na mahitaji ya msingi ya uhamishaji wa kifaa na usahihi wa hali ya juu. Vifaa vya kisasa vya upimaji kwa mkono vinahitaji kusawazisha ubadilikaji kwa mandhari tata na urahisi wa uendeshaji. Pato la chini la kelele na ubora wa juu wa miale ya leza za nyuzi za 1.5 μ m huwezesha skana za mkono kufikia usahihi wa kipimo cha kiwango cha mikromita, kukidhi mahitaji ya usahihi wa hali ya juu kama vile uandishi wa mabaki ya kitamaduni na ugunduzi wa vipengele vya viwandani. Ikilinganishwa na leza za jadi za 1.064 μ m, uwezo wake wa kuzuia kuingiliwa unaboreshwa sana katika mazingira ya nje yenye mwanga mkali. Ikijumuishwa na sifa za upimaji zisizogusana, inaweza kupata haraka data ya wingu la nukta tatu katika hali kama vile urejesho wa majengo ya kale na maeneo ya uokoaji wa dharura, bila hitaji la usindikaji wa awali wa shabaha. Kinachostahili kuzingatiwa zaidi ni kwamba muundo wake mdogo wa ufungashaji unaweza kuunganishwa katika vifaa vya mkono vyenye uzito chini ya gramu 500, vyenye kiwango kikubwa cha joto cha -30 ℃ hadi +60 ℃, ikibadilika kikamilifu na mahitaji ya shughuli nyingi za hali kama vile tafiti za uwanjani na ukaguzi wa warsha.
Kwa mtazamo wa jukumu lake kuu, leza za nyuzi za 1.5 μ m zimekuwa kifaa muhimu cha kuunda upya uwezo wa upimaji. Katika upimaji wa magari ya angani yasiyo na rubani, hutumika kama "moyo" wa rada ya leza, ikifikia usahihi wa kiwango cha sentimita kupitia matokeo ya mapigo ya nanosecond, ikitoa data ya wingu la nukta zenye msongamano mkubwa kwa ajili ya uundaji wa modeli ya 3D ya ardhi na kugundua vitu vya kigeni vya mstari wa umeme, na kuboresha ufanisi wa upimaji wa magari ya angani yasiyo na rubani kwa zaidi ya mara tatu ikilinganishwa na mbinu za jadi; Katika muktadha wa upimaji wa ardhi wa kitaifa, uwezo wake wa kugundua masafa marefu unaweza kufikia upimaji mzuri wa kilomita za mraba 10 kwa kila safari, huku hitilafu za data zikidhibitiwa ndani ya sentimita 5. Katika uwanja wa upimaji wa mkono, huwezesha vifaa kufikia uzoefu wa "kuchanganua na kupata": katika ulinzi wa urithi wa kitamaduni, inaweza kunasa kwa usahihi maelezo ya umbile la uso wa mabaki ya kitamaduni na kutoa mifano ya 3D ya kiwango cha milimita kwa ajili ya kuhifadhi kumbukumbu za kidijitali; Katika uhandisi wa kinyume, data ya kijiometri ya vipengele tata inaweza kupatikana haraka, ikiharakisha marudio ya muundo wa bidhaa; Katika upimaji na uchoraji ramani wa dharura, pamoja na uwezo wa usindikaji wa data wa wakati halisi, modeli ya pande tatu ya eneo lililoathiriwa inaweza kuzalishwa ndani ya saa moja baada ya matetemeko ya ardhi, mafuriko, na majanga mengine kutokea, na kutoa usaidizi muhimu kwa ajili ya kufanya maamuzi ya uokoaji. Kuanzia tafiti kubwa za angani hadi skanning sahihi ya ardhi, leza ya nyuzinyuzi ya 1.5 μ m inaendesha tasnia ya upimaji katika enzi mpya ya "usahihi wa hali ya juu + ufanisi wa hali ya juu".
3, Faida za msingi
Kiini cha safu ya kugundua ni umbali wa mbali zaidi ambapo fotoni zinazotolewa na leza zinaweza kushinda upunguzaji wa angahewa na upotevu wa tafakari ya shabaha, na bado zikanaswa na ncha inayopokea kama ishara zinazofaa. Viashiria vifuatavyo vya leza ya nyuzinyuzi ya leza yenye chanzo angavu ya 1.5 μ m vinatawala moja kwa moja mchakato huu:
① Nguvu ya kilele (kW): 3kW@3ns ya kawaida &100kHz； Bidhaa iliyoboreshwa 8kW@3ns &100kHz ndiyo "nguvu kuu ya kuendesha" ya safu ya kugundua, inayowakilisha nishati ya papo hapo iliyotolewa na leza ndani ya mpigo mmoja, na ndiyo sababu muhimu inayoamua nguvu ya mawimbi ya masafa marefu. Katika kugundua ndege zisizo na rubani, fotoni zinahitaji kusafiri mamia au hata maelfu ya mita kupitia angahewa, ambayo inaweza kusababisha kupungua kwa mwanga kutokana na kutawanyika kwa Rayleigh na unyonyaji wa erosoli (ingawa bendi ya 1.5 μ m ni ya "dirisha la angahewa", bado kuna kupungua kwa mwangaza wa asili). Wakati huo huo, mwangaza wa uso unaolengwa (kama vile tofauti katika mimea, metali, na miamba) unaweza pia kusababisha upotevu wa mawimbi. Wakati nguvu ya kilele inapoongezeka, hata baada ya kupungua kwa umbali mrefu na kupoteza tafakari, idadi ya fotoni zinazofikia mwisho wa kupokea bado zinaweza kufikia "kizingiti cha uwiano wa ishara-kwa-kelele", na hivyo kupanua kiwango cha kugundua - kwa mfano, kwa kuongeza nguvu ya kilele cha leza ya nyuzi ya 1.5 μ m kutoka 1kW hadi 5kW, chini ya hali hiyo hiyo ya angahewa, kiwango cha kugundua cha malengo ya tafakari ya 10% kinaweza kupanuliwa kutoka mita 200 hadi mita 350, kutatua moja kwa moja sehemu ya maumivu ya "kutoweza kupima mbali" katika hali kubwa za utafiti kama vile maeneo ya milimani na jangwa la ndege zisizo na rubani.
② Upana wa mapigo (ns): unaoweza kubadilishwa kutoka 1 hadi 10ns. Bidhaa ya kawaida ina mkondo wa joto kamili (-40~85 ℃) wa upana wa mapigo wa ≤ 0.5ns; zaidi ya hayo, inaweza kufikia mkondo wa joto kamili (-40~85 ℃) wa upana wa mapigo wa ≤ 0.2ns. Kiashiria hiki ni "kipimo cha wakati" cha usahihi wa umbali, kinachowakilisha muda wa mapigo ya leza. Kanuni ya hesabu ya umbali kwa ajili ya kugundua droni ni "umbali=(kasi nyepesi x muda wa safari ya kurudi na kurudi)/2", kwa hivyo upana wa mapigo huamua moja kwa moja "usahihi wa kipimo cha wakati". Upana wa mapigo unapopunguzwa, "ukali wa wakati" wa mapigo huongezeka, na hitilafu ya muda kati ya "muda wa utoaji wa mapigo" na "muda wa mapokezi ya mapigo yaliyoakisiwa" upande wa kupokea itapunguzwa sana.
③ Uthabiti wa urefu wa mawimbi: ndani ya saa 1 jioni/℃, upana wa mstari katika halijoto kamili ya 0.128nm ni "nanga ya usahihi" chini ya kuingiliwa kwa mazingira, na kiwango cha mabadiliko ya urefu wa wimbi la leza pamoja na mabadiliko ya halijoto na volteji. Mfumo wa kugundua katika bendi ya urefu wa wimbi la 1.5 μ m kwa kawaida hutumia teknolojia ya "mapokezi ya utofauti wa urefu wa wimbi" au "interferometry" ili kuboresha usahihi, na mabadiliko ya urefu wa wimbi yanaweza kusababisha moja kwa moja kupotoka kwa kipimo - kwa mfano, wakati drone inafanya kazi katika mwinuko wa juu, halijoto ya mazingira inaweza kuongezeka kutoka -10 ℃ hadi 30 ℃. Ikiwa mgawo wa halijoto ya urefu wa wimbi wa leza ya nyuzi ya 1.5 μ m ni 5pm/℃, urefu wa wimbi utabadilika kwa saa 200 jioni, na hitilafu ya kipimo cha umbali inayolingana itaongezeka kwa milimita 0.3 (inayotokana na fomula ya uwiano kati ya urefu wa wimbi na kasi ya mwanga). Hasa katika doria ya mstari wa nguvu wa gari la angani lisilo na rubani, vigezo sahihi kama vile kushuka kwa waya na umbali kati ya mstari unahitaji kupimwa. Urefu wa wimbi usio imara unaweza kusababisha kupotoka kwa data na kuathiri tathmini ya usalama wa mstari; Leza ya 1.5 μ m inayotumia teknolojia ya kufunga urefu wa wimbi inaweza kudhibiti uthabiti wa urefu wa wimbi ndani ya saa 1 jioni/℃, na kuhakikisha usahihi wa kugundua kiwango cha sentimita hata wakati mabadiliko ya halijoto yanapotokea.
④ Ushirikiano wa kiashiria: "Kisawazishaji" kati ya usahihi na masafa katika hali halisi za kugundua droni, ambapo viashiria havifanyi kazi kwa kujitegemea, bali vina uhusiano wa ushirikiano au vikwazo. Kwa mfano, kuongeza nguvu ya kilele kunaweza kupanua masafa ya kugundua, lakini ni muhimu kudhibiti upana wa mapigo ili kuepuka kupungua kwa usahihi (usawa wa "nguvu ya juu + mapigo nyembamba" unahitaji kupatikana kupitia teknolojia ya kubana mapigo); Kuboresha ubora wa boriti kunaweza kuboresha masafa na usahihi kwa wakati mmoja (mkusanyiko wa boriti hupunguza upotevu wa nishati na uingiliaji kati wa kipimo unaosababishwa na sehemu za mwanga zinazoingiliana katika umbali mrefu). Faida ya leza ya nyuzi ya 1.5 μ m iko katika uwezo wake wa kufikia uboreshaji wa pamoja wa "nguvu ya kilele cha juu (1-10 kW), upana mwembamba wa mapigo (1-10 ns), ubora wa boriti ya juu (M²<1.5), na utulivu wa urefu wa mawimbi ya juu (<1pm/℃)" kupitia sifa za upotevu mdogo wa vyombo vya habari vya nyuzi na teknolojia ya urekebishaji wa mapigo. Hii inafanikisha mafanikio mawili ya "umbali mrefu (mita 300-500) + usahihi wa juu (kiwango cha sentimita)" katika ugunduzi wa magari ya angani yasiyo na rubani, ambayo pia ni ushindani wake mkuu katika kuchukua nafasi ya leza za jadi za 905nm na 1064nm katika upimaji wa magari ya angani yasiyo na rubani, uokoaji wa dharura na matukio mengine.
Inaweza kubinafsishwa
✅ Mahitaji ya kubadilika kwa joto la mapigo na upana wa mapigo
✅ Aina ya matokeo na tawi la matokeo
✅ Uwiano wa mgawanyiko wa matawi ya mwanga wa marejeleo
✅ Uthabiti wa wastani wa nguvu
✅ Mahitaji ya ujanibishaji
Muda wa chapisho: Oktoba-28-2025