Так "жарык" төмөн бийиктикти камсыз кылат: була лазерлери геодезиянын жана картографиянын жаңы доорун алып барат

Географиялык маалымат индустриясын эффективдүүлүккө жана тактыкка карай жогорулатуу толкунунда 1,5 μ м була лазерлери, алардын терең ыңгайлашуусунун аркасында учкучсуз учуучу аппараттарды изилдөөнүн жана колдук маркшейдерлердин эки негизги тармагында рыноктун өсүшү үчүн негизги кыймылдаткыч күчкө айланууда. Төмөнкү бийиктикти изилдөө жана дрондорду колдонуу менен өзгөчө кырдаал картасын түзүү сыяктуу тиркемелердин кескин өсүшү менен, ошондой эле колдук сканерлөөчү аппараттардын жогорку тактыкка жана портативдүүлүккө карай итерацияланышы менен, маркшейдерлик үчүн 1,5 μ м була лазерлеринин дүйнөлүк рыноктун көлөмү 2024-жылга карата 1,2 миллиард юандан ашты, учкучсуз учуучу аппараттарга суроо-талап жана жалпы эсеп менен 60%. орточо жылдык өсүү темпи 8,2%. Бул суроо-талаптын өсүшүнүн артында 1,5 μ м диапазондун уникалдуу аткаруусу менен маркшейдер сценарийлериндеги тактык, коопсуздук жана экологиялык ийкемдүүлүк үчүн катуу талаптардын ортосундагы эң сонун резонанс турат.

001

1, Продукцияга сереп салуу

Lumispot компаниясынын "1.5um Fiber Laser Series" MOPA күчөтүү технологиясын кабыл алат, ал жогорку күчкө жана электр-оптикалык конверсиянын эффективдүүлүгүнө, төмөн ASE жана сызыктуу эмес эффект ызы-чуу катышына жана кең иштөө температурасы диапазонуна ээ, аны LiDAR лазердик эмиссия булагы катары колдонууга ылайыктуу кылат. LiDAR жана LiDAR сыяктуу геодезиялык системаларда негизги чыгаруучу жарык булагы катары 1,5 μ м булалуу лазер колдонулат жана анын иштөө көрсөткүчтөрү аныктоонун "тактыгын" жана "кеңдигин" түздөн-түз аныктайт. Бул эки өлчөмдүн аткарылышы жерди изилдөөдө, максатты таанууда, электр линиясын көзөмөлдөөдө жана башка сценарийлерде учкучсуз учуучу аппараттардын натыйжалуулугуна жана ишенимдүүлүгүнө түздөн-түз байланыштуу. Физикалык өткөрүү мыйзамдарынын жана сигналды иштетүү логикасынын көз карашынан алганда, эң жогорку кубаттуулуктун, импульстун кеңдигинин жана толкун узундугунун туруктуулугунун үч негизги көрсөткүчү аныктоонун тактыгына жана диапазонуна таасир этүүчү негизги өзгөрмөлөр болуп саналат. Алардын иш-аракет механизми "сигналдарды берүү атмосфералык берүү максаттуу чагылдыруу сигнал кабыл алуу" бүт чынжыр аркылуу чириген болушу мүмкүн.

2, Колдонмо талаалары

Учкучсуз учуучу маркшейдердик жана картага түшүрүү тармагында 1,5 μ м була лазерлерине суроо-талап аба операцияларында оору чекиттерин так чечкендиктен жарылып кетти. Учкучсуз учуучу аппараттын платформасында жүктүн көлөмү, салмагы жана энергия керектөөсү боюнча катуу чектөөлөр бар, ал эми 1,5 μ м була лазеринин компакттуу структуралык дизайны жана жеңил мүнөздөмөлөрү лазердик радар системасынын салмагын салттуу жабдуулардын үчтөн бирине чейин кысып, пилотсуз учуучу аппараттын ар кандай түрлөрүнө эң сонун ыңгайлашкан жана көп канаттуу роттордун моделдери сыяктуу. Андан да маанилүүсү, бул тилке атмосфералык берүүнүн "алтын терезесинде" жайгашкан. Көбүнчө колдонулган 905 нм лазер менен салыштырганда, туман жана чаң сыяктуу татаал метеорологиялык шарттарда анын берүү алсыздыгы 40% га азаят. кВт чейинки кубаттуулугу менен, ал 10% чагылуусу менен буталар үчүн 250 метрден ашык аныктоо аралыкка жетише алат, тоолуу райондордо, чөлдөрдө жана башка региондордо изилдөөлөр учурунда учкучсуз учуучу аппараттар үчүн "так эмес көрүнүш жана аралыкты өлчөө" маселесин чечет. Ошол эле учурда, анын адам көзүнүн эң сонун коопсуздук өзгөчөлүктөрү - эң жогорку кубаттуулук 905 нм лазердикинен 10 эсе жогору - дрондорго кошумча коопсуздукту коргоочу түзүлүштөрдү талап кылбастан, төмөн бийиктикте иштөөгө мүмкүндүк берет, шаарды изилдөө жана айыл чарба картасын түзүү сыяктуу башкарылган аймактардын коопсуздугун жана ийкемдүүлүгүн бир топ жакшыртат.

0012

Колдук маркшейдердик жана картографиялык чөйрөдө 1,5 μ м була лазерлерине болгон суроо-талаптын жогорулашы аппараттын портативдик жана жогорку тактыктын негизги талаптары менен тыгыз байланышта. Заманбап колдук маркшейдердик жабдуулар татаал көрүнүштөргө ыңгайлашууну жана эксплуатациянын жеңилдигин тең салмактап турушу керек. 1,5 μ м була лазерлеринин ызы-чуусу аз жана жогорку нурдун сапаты колдук сканерлерге микрометрдин деңгээлин өлчөөнүн тактыгына, маданий реликти санариптештирүү жана өнөр жай компоненттерин аныктоо сыяктуу жогорку тактык талаптарга жооп берүүгө мүмкүндүк берет. Салттуу 1.064 μ м лазерлер менен салыштырганда, анын анти-кетеришүү жөндөмдүүлүгү сырткы күчтүү жарык чөйрөлөрүндө кыйла жакшырды. Байланышсыз өлчөө мүнөздөмөлөрү менен айкалышып, ал максаттуу алдын ала иштетүүнү талап кылбастан, байыркы имараттарды калыбына келтирүү жана авариялык куткаруу участоктору сыяктуу сценарийлерде үч өлчөмдүү чекиттүү булут маалыматтарын тез ала алат. Белгилей кетчү нерсе, анын компакт таңгагынын дизайнын салмагы 500 граммдан ашпаган, -30 ℃ден + 60 ℃ге чейинки температура диапазону менен, талаа изилдөөлөрү жана цехтик текшерүүлөр сыяктуу көп сценарийдик операциялардын муктаждыктарына эң сонун ылайыкташкан кол аппараттарына интеграцияланышы мүмкүн.

0013

Негизги ролунун көз карашынан алганда, 1,5 μ м була лазерлери геодезиялык мүмкүнчүлүктөрдү өзгөртүү үчүн негизги аппарат болуп калды. Пилотсуз учуучу аппараттарды изилдөөдө ал лазердик радардын "жүрөгү" катары кызмат кылат, наносекунддук импульстун чыгышы аркылуу сантиметрлик деңгээлдеги тактыкка жетет, жерди 3D моделдөө жана электр линиясынын бөтөн объектилерин аныктоо үчүн жогорку тыгыздыктагы чекиттүү булут маалыматтарын камсыз кылат жана пилотсуз учуучу аппараттын эффективдүүлүгүн салттуу методдор менен салыштырганда үч эсеге жогорулатат; Улуттук жерди изилдөө контекстинде, анын узак аралыктагы аныктоо мүмкүнчүлүгү 5 сантиметрдин ичинде контролдонуучу маалымат каталары менен рейске 10 чарчы километрди эффективдүү изилдөөгө жетише алат. Колдук маркшейдердик чөйрөдө ал түзмөктөргө "сканирлөө жана алуу" операциялык тажрыйбасына жетишүү мүмкүнчүлүгүн берет: маданий мурастарды коргоодо ал маданий реликтердин беттик текстурасынын деталдарын так тартып, санарип архивдөө үчүн миллиметрлик деңгээлдеги 3D моделдерин камсыздай алат; Тескери инженерияда татаал компоненттердин геометриялык маалыматтарын тез арада алууга болот, бул продукт дизайнын кайталоону тездетет; Өзгөчө кырдаалдарда изилдөө жана карта түзүүдө, реалдуу убакыт режиминде маалыматтарды иштеп чыгуу мүмкүнчүлүктөрү менен жабыр тарткан аймактын үч өлчөмдүү модели жер титирөөлөр, суу ташкындары жана башка кырсыктар болгондон кийин бир сааттын ичинде түзүлүшү мүмкүн, бул куткаруу боюнча чечимдерди кабыл алууда маанилүү колдоо көрсөтөт. 1,5 μ м була лазери масштабдуу абадан изилдөөдөн жерди так сканерлоого чейин маркшейдердик индустрияны "жогорку тактык+ жогорку эффективдүүлүктүн" жаңы дооруна алып барат.

3, Негизги артыкчылыктары

Тактоо диапазонунун маңызы – бул лазер тарабынан чыгарылган фотондор атмосферанын начарлашын жана максаттуу чагылдыруу жоготууларын жеңе ала турган жана дагы эле эффективдүү сигналдар катары кабыл алуучу тарап тарабынан кармала турган эң алыс аралык. Бул процессте 1,5 μ м була лазеринин жаркыраган булагы төмөнкү көрсөткүчтөр түздөн-түз үстөмдүк кылат:

① Эң жогорку кубаттуулук (кВт): стандарттуу 3кВт@3нс &100кГц; Жаңыртылган продукт 8kW@3ns &100kHz аныктоо диапазонунун "негизги кыймылдаткыч күчү" болуп саналат, ал бир импульстун ичинде лазер тарабынан бөлүнүп чыккан көз ирмемдик энергияны билдирет жана алыскы сигналдардын күчүн аныктоочу негизги фактор болуп саналат. Дронду аныктоодо фотондор атмосфера аркылуу жүздөгөн, атүгүл миңдеген метр аралыктарды басып өтүшү керек, бул Рэйлинин чачырашынан жана аэрозолду сиңирүүдөн улам алсызданууга алып келиши мүмкүн (бирок 1,5 μ м тилке "атмосфералык терезеге" таандык болсо да, дагы эле мүнөздүү алсыздоо бар). Ошол эле учурда, максаттуу беттик чагылдыруу (мисалы, өсүмдүктөрдүн, металлдардын жана тоо тектеринин айырмачылыктары) сигналдын жоголушуна алып келиши мүмкүн. Чоку кубаттуулугу жогорулаганда, ал тургай, алыскы аралыктагы басаңдоо жана чагылдыруу жоготуудан кийин да, кабыл алуучу чекке жеткен фотондордун саны мурдагыдай эле "сигнал-ызы-чуу катышынын босогосуна" жооп бере алат, ошону менен аныктоо диапазону узартылат - мисалы, 1,5 μм була лазеринин эң жогорку күчүн 1 кВттан 5 кВт% диапазонго чейин көбөйтүү аркылуу, ошол эле шарттарда аныктоо диапазону 5 кВт% га чейин. Чагылтуу максаттары 200 метрден 350 метрге чейин узартылышы мүмкүн, бул тоолуу аймактар ​​жана дрондор үчүн чөлдөр сыяктуу масштабдуу изилдөө сценарийлеринде "алысты өлчөй албаган" ооруну түздөн-түз чечет.

② Импульстун туурасы (NS): 1ден 10нс чейин жөнгө салынат. Стандарттык продукт ≤ 0.5ns толук температурасы (-40 ~ 85 ℃) импульстун туурасы температуранын дрейфине ээ; андан ары, ал толук температурага (-40 ~ 85 ℃) ≤ 0,2ns импульстун туурасы температуранын дрейфине жетиши мүмкүн. Бул көрсөткүч лазер импульстарынын узактыгын билдирген аралыктын тактыгынын "убакыт шкаласы" болуп саналат. Дронду аныктоо үчүн аралыкты эсептөө принциби "дистанция = (жарык ылдамдыгы x импульстун айлануу убактысы)/2", ошондуктан импульстун туурасы "убакытты өлчөөнүн тактыгын" түздөн-түз аныктайт. Импульстун кеңдиги азайганда, импульстун "убакыттын курчтугу" жогорулайт, ал эми "импульсту чыгаруу убактысы" менен "чагылган импульсту кабыл алуу убактысынын" ортосундагы убакыт катасы бир кыйла азаят.

③ Толкун узундугунун туруктуулугу: 1pm/℃ ичинде, 0,128нм толук температурада сызык туурасы айлана-чөйрөнүн кийлигишүүсү астында "тактыктын анкери" жана температуранын жана чыңалуунун өзгөрүшү менен лазердин чыгуучу толкун узундугунун термелүү диапазону. Толкун узундугунун 1,5 μ м тилкесиндеги аныктоо системасы тактыкты жакшыртуу үчүн демейде "толкун узундугунун ар түрдүүлүгүн кабыл алуу" же "интерферометрия" технологиясын колдонот жана толкун узундугунун термелүүсү түздөн-түз өлчөө эталондук четтөөсүнө алып келиши мүмкүн - мисалы, дрон бийикте иштегенде, айлана-чөйрөнүн температурасы -10 ℃3 ℃ чейин көтөрүлүшү мүмкүн. Эгерде 1,5 μ м була лазеринин толкун узундугунун температуралык коэффициенти 5pm/℃ болсо, толкун узундугу 200pm менен өзгөрүп, тиешелүү аралыкты өлчөө катасы 0,3 миллиметрге көбөйөт (толкун узундугу менен жарыктын ылдамдыгы ортосундагы корреляция формуласынан алынган). Айрыкча, учкучсуз учуучу аппараттын электр линиясын кайтарууда, зымдын кыйшаюусу жана линиялар аралык аралык сыяктуу так параметрлерди өлчөө керек. Туруксуз толкун узундугу маалыматтардын четтөөсүнө алып келиши жана линиянын коопсуздугун баалоого таасир этиши мүмкүн; Толкун узундугун бөгөттөө технологиясын колдонгон 1,5 μ м лазер 1pm/℃ ичинде толкун узундугунун туруктуулугун көзөмөлдөй алат, ал тургай температура өзгөргөндө да сантиметр деңгээлин аныктоонун тактыгын камсыздай алат.

④ Индикаторлордун синергетикасы: индикаторлор өз алдынча аракеттенбестен, биргелешкен же чектөөчү байланышка ээ болгон иш жүзүндөгү дронду аныктоо сценарийлериндеги тактык менен диапазонун ортосундагы "баланс түзүүчү". Мисалы, эң жогорку кубаттуулукту жогорулатуу аныктоо диапазонун узартышы мүмкүн, бирок тактыктын төмөндөшүнө жол бербөө үчүн импульстун туурасын көзөмөлдөө керек («жогорку кубаттуулук+тар импульс» балансына импульсту кысуу технологиясы аркылуу жетишүү керек); Нурдун сапатын оптималдаштыруу бир эле учурда диапазонду жана тактыкты жакшыртат (нурлардын концентрациясы энергиянын коромжусун азайтат жана алыскы аралыктардагы жарык тактардын бири-бирин кайталоосунан улам өлчөө тоскоолдуктарын азайтат). 1,5 μ м була лазеринин артыкчылыгы анын "жогорку күчтүн (1-10 кВт), тар импульстун кеңдигинин (1-10 нс), жогорку нурдун сапатынын (M ²<1,5) жана толкун узундугунун туруктуулугунун (<1pm/℃)" синергетикалык оптималдаштырууга жетүү жөндөмүндө жатат. Бул учкучсуз учуучу аппаратты аныктоодо "узак аралыкка (300-500 метр) + жогорку тактыкка (сантиметрлик деңгээл)" кош жетишкендикке жетишет, бул ошондой эле пилотсуз учуучу аппаратты изилдөөдө, 905 нм жана 1064 нм лазерлерин алмаштырууда анын негизги атаандаштыкка жөндөмдүүлүгү, өзгөчө кырдаалдарда куткаруу жана башка.

Ыңгайлаштырылган

✅ Туруктуу импульстун кеңи жана импульстун туурасы температуранын дрейфине талаптар

✅ Чыгуу түрү жана чыгаруу бутагы

✅ Маалымдама жарык бутагынын бөлүнүү катышы

✅ Орточо кубаттуулук туруктуулугу

✅ Локалдаштыруу талабы


Пост убактысы: 28-окт.2025