'Nuru' sahihi huwezesha mwinuko wa chini: leza za nyuzi huongoza enzi mpya ya uchunguzi na uchoraji wa ramani

Katika wimbi la kuboresha tasnia ya habari ya kijiografia ya upimaji na ramani kuelekea ufanisi na usahihi, leza za nyuzi 1.5 μ m zinakuwa nguvu kuu ya ukuaji wa soko katika nyanja kuu mbili za uchunguzi wa magari ya angani usio na rubani na uchunguzi wa kushika mkono, kutokana na urekebishaji wao wa kina kwa mahitaji ya eneo. Pamoja na ukuaji mkubwa wa matumizi kama vile upimaji wa urefu wa chini na ramani ya dharura kwa kutumia drone, na vile vile kurudiwa kwa vifaa vya skanning vinavyoshikiliwa kwa usahihi na kubebeka kwa hali ya juu, ukubwa wa soko la kimataifa wa laser za nyuzi 1.5 μ m kwa uchunguzi umezidi yuan bilioni 1.2 ifikapo 2024, na mahitaji ya gari zisizo na rubani za hesabu za kila mwaka na kudumisha wastani wa hesabu za ndege 6 za kila mwaka. kiwango cha 8.2%. Nyuma ya ongezeko hili la mahitaji kuna mguso kamili kati ya utendakazi wa kipekee wa bendi ya 1.5 μ m na mahitaji magumu ya usahihi, usalama, na kubadilika kwa mazingira katika matukio ya uchunguzi.

001

1, Muhtasari wa Bidhaa

"Mfululizo wa Laser wa Fiber 1.5um" wa Lumispot hutumia teknolojia ya ukuzaji ya MOPA, ambayo ina nguvu ya juu ya kilele na ufanisi wa ubadilishaji wa kielektroniki, uwiano wa chini wa kelele wa ASE na athari zisizo za mstari, na anuwai ya halijoto ya kufanya kazi, na kuifanya ifaayo kutumika kama chanzo cha utoaji wa leza ya LiDAR. Katika mifumo ya uchunguzi kama vile LiDAR na LiDAR, leza ya nyuzinyuzi ya 1.5 μm hutumiwa kama chanzo kikuu cha kutoa mwanga, na viashirio vyake vya utendakazi hubainisha moja kwa moja "usahihi" na "upana" wa utambuzi. Utendaji wa vipimo hivi viwili unahusiana moja kwa moja na ufanisi na uaminifu wa magari ya anga yasiyo na rubani katika uchunguzi wa ardhi, utambuzi wa lengo, doria ya njia za umeme na matukio mengine. Kwa mtazamo wa sheria halisi za upokezaji na mantiki ya uchakataji wa mawimbi, viashirio vitatu vya msingi vya nguvu ya kilele, upana wa mpigo na uthabiti wa urefu wa mawimbi ni vigezo muhimu vinavyoathiri usahihi wa ugunduzi na masafa. Utaratibu wao wa utekelezaji unaweza kuoza kupitia mlolongo mzima wa "mapokezi ya mapokezi ya maambukizo ya lengo la maambukizo ya anga".

2, Sehemu za Maombi

Katika uwanja wa uchunguzi wa anga usio na rubani na upangaji ramani, mahitaji ya leza za nyuzi 1.5 μ m yamelipuka kutokana na utatuzi wao sahihi wa pointi za maumivu katika shughuli za angani. Jukwaa la gari la anga lisilo na rubani lina vikwazo vikali vya kiasi, uzito na matumizi ya nishati ya mzigo, wakati muundo wa muundo wa kompakt na sifa nyepesi za leza ya nyuzinyuzi ya 1.5 μ m inaweza kukandamiza uzito wa mfumo wa rada ya leza hadi theluthi moja ya vifaa vya kitamaduni, ikibadilika kikamilifu kwa aina mbalimbali za miundo ya angani isiyo na rubani kama vile rota nyingi na bawa zisizohamishika. Muhimu zaidi, bendi hii iko katika "dirisha la dhahabu" la maambukizi ya anga. Ikilinganishwa na leza ya 905nm inayotumika kawaida, upunguzaji wa upitishaji wake hupunguzwa kwa zaidi ya 40% chini ya hali changamano ya hali ya hewa kama vile ukungu na vumbi. Kwa nguvu ya kilele cha hadi kW, inaweza kufikia umbali wa kugundua wa zaidi ya mita 250 kwa malengo yenye kutafakari kwa 10%, kutatua tatizo la "mwonekano usio wazi na kipimo cha umbali" kwa magari ya anga ambayo hayakutumiwa wakati wa tafiti katika maeneo ya milimani, jangwa na mikoa mingine. Wakati huo huo, vipengele vyake bora vya usalama wa macho ya binadamu - vinavyoruhusu nguvu ya kilele zaidi ya mara 10 ya leza ya 905nm - huwezesha ndege zisizo na rubani kufanya kazi katika miinuko ya chini bila kuhitaji vifaa vya ziada vya kulinda usalama, kuboresha kwa kiasi kikubwa usalama na unyumbufu wa maeneo yenye watu kama vile upimaji mijini na ramani ya kilimo.

0012

Katika nyanja ya uchunguzi wa kushika mkono na uchoraji ramani, ongezeko la mahitaji ya leza za nyuzi 1.5 μ m linahusiana kwa karibu na mahitaji ya msingi ya kubebeka kwa kifaa na usahihi wa juu. Vifaa vya kisasa vya upimaji vinavyoshikiliwa kwa mkono vinahitaji kusawazisha uwezo wa kubadilika kwa matukio magumu na urahisi wa kufanya kazi. Pato la chini la kelele na ubora wa juu wa boriti ya leza za nyuzi 1.5 μ m huwezesha vichanganuzi vinavyoshikiliwa kwa mkono kufikia usahihi wa kipimo cha kiwango cha mikromita, kukidhi mahitaji ya usahihi wa hali ya juu kama vile kuweka kidijitali masalio ya kitamaduni na ugunduzi wa vipengele vya viwanda. Ikilinganishwa na leza za kitamaduni za 1.064 μ m, uwezo wake wa kuzuia mwingiliano umeboreshwa kwa kiasi kikubwa katika mazingira ya mwanga mkali wa nje. Ikiunganishwa na sifa za kipimo zisizo za mawasiliano, inaweza kupata data ya wingu yenye mwelekeo-tatu kwa haraka katika hali kama vile urejeshaji wa majengo ya kale na tovuti za uokoaji wa dharura, bila kuhitaji kuchakata lengwa. Cha kustaajabisha zaidi ni kwamba muundo wake wa kifungashio cha kompakt unaweza kuunganishwa katika vifaa vya kushika mkononi vyenye uzito wa chini ya gramu 500, vyenye anuwai ya halijoto ya -30 ℃ hadi+60 ℃, ikibadilika kikamilifu kulingana na mahitaji ya utendakazi wa hali nyingi kama vile uchunguzi wa shambani na ukaguzi wa warsha.

0013

Kwa mtazamo wa jukumu lake la msingi, lasers za nyuzi 1.5 μ m zimekuwa kifaa muhimu cha kuunda upya uwezo wa uchunguzi. Katika uchunguzi wa magari ya anga usio na rubani, hutumika kama "moyo" wa rada ya leza, kufikia kiwango cha sentimita kuanzia usahihi kupitia pato la nanosecond, kutoa data ya wingu ya kiwango cha juu cha wingu kwa uundaji wa 3D wa ardhi na ugunduzi wa kitu cha kigeni cha njia ya nishati, na kuboresha ufanisi wa uchunguzi wa angani usio na rubani kwa zaidi ya mara tatu ikilinganishwa na mbinu za jadi; Katika muktadha wa uchunguzi wa kitaifa wa ardhi, uwezo wake wa kutambua masafa marefu unaweza kufikia upimaji bora wa kilomita 10 za mraba kwa kila ndege, na hitilafu za data kudhibitiwa ndani ya sentimeta 5. Katika nyanja ya uchunguzi wa kushika mkono, huwezesha vifaa kufikia tajriba ya "scan na kupata" ya uendeshaji: katika ulinzi wa urithi wa kitamaduni, inaweza kunasa kwa usahihi maelezo ya uso wa muundo wa masalia ya kitamaduni na kutoa mifano ya 3D ya kiwango cha milimita kwa ajili ya kuhifadhi kumbukumbu za kidijitali; Katika uhandisi wa nyuma, data ya kijiometri ya vipengele ngumu inaweza kupatikana haraka, kuharakisha marudio ya muundo wa bidhaa; Katika uchunguzi wa dharura na ramani, na uwezo wa usindikaji wa data kwa wakati halisi, mfano wa pande tatu wa eneo lililoathiriwa unaweza kuzalishwa ndani ya saa moja baada ya tetemeko la ardhi, mafuriko na majanga mengine kutokea, kutoa msaada muhimu kwa kufanya maamuzi ya uokoaji. Kutoka kwa uchunguzi wa angani wa kiwango kikubwa hadi utambazaji sahihi wa ardhini, leza ya nyuzinyuzi ya 1.5 μ m inaingiza tasnia ya upimaji katika enzi mpya ya "usahihi wa hali ya juu+ufanisi wa hali ya juu".

3. Faida kuu

Kiini cha masafa ya ugunduzi ni umbali wa mbali zaidi ambapo fotoni zinazotolewa na leza zinaweza kushinda upunguzaji wa angahewa na hasara ya kuakisi lengwa, na bado kunaswa na sehemu inayopokewa kama mawimbi madhubuti. Viashiria vifuatavyo vya chanzo angavu cha laser 1.5 μ m nyuzinyuzi hutawala mchakato huu moja kwa moja:

① Nguvu ya kilele (kW): kiwango cha 3kW@3ns &100kHz; Bidhaa iliyoboreshwa 8kW@3ns &100kHz ndiyo "nguvu kuu" ya safu ya utambuzi, inayowakilisha nishati ya papo hapo inayotolewa na leza ndani ya mpigo mmoja, na ndicho kipengele kikuu kinachobainisha nguvu za mawimbi ya umbali mrefu. Katika ugunduzi wa ndege zisizo na rubani, fotoni zinahitaji kusafiri mamia au hata maelfu ya mita kupitia angahewa, ambayo inaweza kusababisha kupunguzwa kwa Rayleigh na kunyonya kwa erosoli (ingawa bendi ya 1.5 μ m ni ya "dirisha la anga", bado kuna upunguzaji wa asili). Wakati huo huo, uakisi wa uso unaolengwa (kama vile tofauti za mimea, metali, na miamba) pia unaweza kusababisha upotevu wa mawimbi. Nguvu ya kilele inapoongezwa, hata baada ya upunguzaji wa umbali mrefu na upotezaji wa kuakisi, idadi ya fotoni zinazofika mwisho wa upokezi bado inaweza kufikia "kizingiti cha uwiano wa ishara-kwa-kelele", na hivyo kupanua upeo wa utambuzi - kwa mfano, kwa kuongeza nguvu ya kilele ya leza ya nyuzi 1.5 μm kutoka 1kW hadi 5kW, chini ya hali hiyo hiyo, ugunduzi wa 1% unaweza kuonyeshwa katika mazingira sawa. kutoka mita 200 hadi mita 350, kutatua moja kwa moja maumivu ya "kutoweza kupima mbali" katika hali za uchunguzi wa kiwango kikubwa kama vile maeneo ya milimani na majangwa kwa ndege zisizo na rubani.

② Upana wa mapigo (ns): inaweza kubadilishwa kutoka 1 hadi 10ns. bidhaa ya kiwango ina joto kamili (-40~85 ℃) kunde upana joto drift ya ≤ 0.5ns; zaidi, inaweza kufikia halijoto kamili (-40~85 ℃) upana wa joto la mpigo wa ≤ 0.2ns. Kiashiria hiki ni "kiwango cha wakati" cha usahihi wa umbali, kinachowakilisha muda wa mapigo ya laser. Kanuni ya kukokotoa umbali kwa ajili ya utambuzi wa ndege zisizo na rubani ni "umbali=(kasi ya mwanga x muda wa safari ya kurudi na kunde)/2", kwa hivyo upana wa mapigo huamua moja kwa moja "usahihi wa kipimo cha muda". Wakati upana wa mapigo umepunguzwa, "ukali wa wakati" wa mapigo huongezeka, na kosa la wakati kati ya "wakati wa utoaji wa pulse" na "wakati wa mapokezi ya mapigo" kwenye mwisho wa kupokea itapungua kwa kiasi kikubwa.

③ Uthabiti wa urefu wa mawimbi: ndani ya 13:00/℃, upana wa mstari kwenye joto kamili la 0.128nm ni "nanga ya usahihi" chini ya kuingiliwa kwa mazingira, na anuwai ya kushuka kwa urefu wa pato la laser na mabadiliko ya joto na voltage. Mfumo wa kutambua katika mkanda wa urefu wa mawimbi wa 1.5 μ m kwa kawaida hutumia teknolojia ya "mapokezi ya utofauti wa wimbi" au teknolojia ya "interferometry" ili kuboresha usahihi, na kushuka kwa urefu wa mawimbi kunaweza kusababisha moja kwa moja kupotoka kwa kipimo - kwa mfano, wakati ndege isiyo na rubani inafanya kazi katika mwinuko wa juu, halijoto iliyoko inaweza kupanda kutoka -10 ℃ hadi -13 ℃. Ikiwa mgawo wa joto la urefu wa wimbi la leza ya nyuzinyuzi 1.5 μ m ni 5pm/℃, urefu wa wimbi utabadilika kwa 200pm, na hitilafu inayolingana ya kipimo cha umbali itaongezeka kwa milimita 0.3 (inayotokana na fomula ya uwiano kati ya urefu wa wimbi na kasi ya mwanga). Hasa katika doria ya njia ya umeme ya gari la anga isiyo na rubani, vigezo sahihi kama vile sag ya waya na umbali wa kati ya mstari unahitaji kupimwa. Urefu wa urefu usio thabiti unaweza kusababisha kupotoka kwa data na kuathiri tathmini ya usalama wa mstari; Laser ya 1.5 μ m kwa kutumia teknolojia ya kufunga urefu wa mawimbi inaweza kudhibiti uthabiti wa urefu wa wimbi ndani ya 1pm/℃, kuhakikisha usahihi wa kutambua kiwango cha sentimita hata mabadiliko ya halijoto yanapotokea.

④ Ushirikiano wa kiashirio: "Msawazishaji" kati ya usahihi na anuwai katika hali halisi za utambuzi wa ndege zisizo na rubani, ambapo viashirio havifanyiki kivyake, bali vina uhusiano wa ushirikiano au vizuizi. Kwa mfano, nguvu inayoongezeka ya kilele inaweza kupanua safu ya ugunduzi, lakini inahitajika kudhibiti upana wa mapigo ili kuzuia kupungua kwa usahihi (usawa wa "nguvu ya juu+ na mpigo mwembamba" unahitaji kupatikana kupitia teknolojia ya ukandamizaji wa mapigo); Kuboresha ubora wa boriti kunaweza kuboresha masafa na usahihi kwa wakati mmoja (mkusanyiko wa boriti hupunguza upotevu wa nishati na mwingiliano wa kipimo unaosababishwa na mianya inayopishana kwenye umbali mrefu). Faida ya leza ya nyuzi 1.5 μ m iko katika uwezo wake wa kufikia uboreshaji wa usawazishaji wa "nguvu ya kilele cha juu (1-10 kW), upana mwembamba wa mapigo (ns 1-10), ubora wa juu wa boriti (M ²<1.5), na uthabiti wa urefu wa juu (<1pm/℃)" kupitia sifa za upotevu wa chini wa midia ya nyuzinyuzi na teknolojia ya kunde. Hii inafanikisha mafanikio mawili ya "umbali mrefu (mita 300-500)+usahihi wa juu (kiwango cha sentimita)" katika ugunduzi wa gari la anga lisilo na rubani, ambao pia ni ushindani wake mkuu katika kuchukua nafasi ya leza za jadi za 905nm na 1064nm katika upimaji wa gari la anga lisilo na rubani, uokoaji wa dharura na hali zingine.

Inaweza kubinafsishwa

✅ Upana usiobadilika wa mapigo na mahitaji ya halijoto ya upana wa mpigo

✅ Aina ya pato&tawi la pato

✅ Uwiano mwepesi wa kugawanya tawi

✅ Wastani wa utulivu wa nguvu

✅ Mahitaji ya ujanibishaji


Muda wa kutuma: Oct-28-2025