Лазердик аралыкты өлчөө модулдары автономдуу айдоо, дрондор, өнөр жай автоматташтыруу жана робототехника сыяктуу тармактарда кеңири колдонулган жогорку тактыктагы шаймандар. Бул модулдардын иштөө принциби, адатта, лазер нурун чыгарууну жана чагылдырылган жарыкты алуу менен объект менен сенсордун ортосундагы аралыкты өлчөөнү камтыйт. Лазердик аралыкты өлчөө модулдарынын ар кандай иштөө параметрлеринин арасында нурдун дивергенциясы өлчөө тактыгына, өлчөө диапазонуна жана колдонуу сценарийлерин тандоого түздөн-түз таасир этүүчү чечүүчү фактор болуп саналат.
1. Нур дивергенциясынын негизги түшүнүгү
Нур дивергенциясы лазер нурунун лазер эмитентинен алыстаган сайын кесилишинин өлчөмү чоңоюучу бурчту билдирет. Жөнөкөй сөз менен айтканда, нурдун дивергенциясы канчалык аз болсо, лазер нуру таралуу учурунда ошончолук топтолгон бойдон калат; тескерисинче, нурдун дивергенциясы канчалык чоң болсо, нур ошончолук кең тарайт. Практикалык колдонмолордо нурдун дивергенциясы көбүнчө бурчтарда (градус же миллирадиан) көрсөтүлөт.
Лазердик нурдун дивергенциясы анын берилген аралыкка канчалык таралышын аныктайт, ал өз кезегинде максаттуу объекттеги тактын өлчөмүнө таасирин тийгизет. Дивергенция өтө чоң болсо, нур алыс аралыкта чоңураак аймакты камтыйт, бул өлчөөнүн тактыгын азайтышы мүмкүн. Башка жагынан алганда, эгерде дивергенция өтө аз болсо, нур алыс аралыктарга өтө эле фокусталып, туура чагылдырууну кыйындатып, ал тургай чагылган сигналдын кабыл алынышына тоскоол болушу мүмкүн. Ошондуктан, ылайыктуу нур дивергенциясын тандоо лазер аралыкты өлчөө модулунун тактыгы жана колдонуу диапазону үчүн өтө маанилүү.
2. Нур дивергенциясынын лазердик аралыкты өлчөө модулунун иштешине тийгизген таасири
Нур дивергенциясы лазердик аралык модулунун өлчөө тактыгына түздөн-түз таасир этет. Жарыктын чоңураак дивергенциясы чоңураак тактын өлчөмүнө алып келет, бул чачыранды чагылдырылган жарыкка жана туура эмес өлчөөлөргө алып келиши мүмкүн. Узак аралыкта тактын чоңураак өлчөмү чагылган жарыкты алсыратып, сенсор кабыл алган сигналдын сапатына таасирин тийгизип, өлчөө каталарын көбөйтөт. Ал эми, нурлардын азыраак дивергенциясы лазер нурун узак аралыкка багыттайт, натыйжада тактын көлөмү кичирейип, өлчөөнүн тактыгы жогору болот. Лазердик сканерлөө жана так локализация сыяктуу жогорку тактыкты талап кылган тиркемелер үчүн, негизинен, нурлардын азыраак дивергенциясы артыкчылыктуу тандоо болуп саналат.
Нурдын дивергенциясы да өлчөө диапазону менен тыгыз байланышта. Лазердик дивергенциянын чоң нурлары менен модулдары үчүн лазер нуру узак аралыктарга тез таралып, чагылдырылган сигналды алсыратат жана акыры эффективдүү өлчөө диапазонун чектейт. Кошумчалай кетсек, тактын чоңураак өлчөмү чагылган жарыктын бир нече тараптан келишине алып келиши мүмкүн, бул сенсордун бутага келген сигналды так кабыл алуусун кыйындатат, бул өз кезегинде өлчөө натыйжаларына таасирин тийгизет.
Башка жагынан алганда, нурлардын азыраак дивергенциясы лазер нурунун топтолушуна жардам берип, чагылган жарыктын күчтүү болушун камсыз кылат жана ошону менен эффективдүү өлчөө диапазонун узартат. Демек, лазердик аралыкты өлчөө модулунун нурунун дивергенциясы канчалык аз болсо, эффективдүү өлчөө диапазону адатта кеңейет.
Нурдын дивергенциясын тандоо лазердик аралыкты өлчөө модулунун колдонуу сценарийине да тыгыз байланыштуу. Узак аралыктагы жана жогорку тактыктагы өлчөөлөрдү талап кылган сценарийлер үчүн (мисалы, автономдуу айдоодо тоскоолдуктарды аныктоо, LiDAR), узак аралыкта так өлчөөлөрдү камсыз кылуу үчүн, адатта, нурдун аз айырмасы бар модул тандалат.
Кыска аралыктагы өлчөөлөр, сканерлөө же кээ бир өнөр жай автоматташтыруу системалары үчүн каптоо аймагын көбөйтүү жана өлчөө натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн нурдун чоңураак дивергенциясы бар модулду тандаса болот.
Нурдун дивергенциясы экологиялык шарттардан да таасир этет. Күчтүү чагылдыруучу мүнөздөмөлөрү бар татаал чөйрөлөрдө (мисалы, өнөр жай өндүрүш линиялары же имараттарды сканерлөө сыяктуу) лазер нурунун таралышы жарыктын чагылуусуна жана кабыл алынышына таасир этиши мүмкүн. Мындай учурларда нурдун чоңураак дивергенциясы чоңураак аймакты камтууга, кабыл алынган сигналдын күчүн жогорулатууга жана айлана-чөйрөгө кийлигишүүнү азайтууга жардам берет. Башка жагынан алып караганда, ачык-айкын, тоскоолдуксуз чөйрөдө, нурлардын азыраак дивергенциясы өлчөөнү максатка бурууга жардам берип, каталарды азайтат.
3. Нур дивергенциясын тандоо жана долбоорлоо
Лазердик аралыкты өлчөө модулунун нурунун дивергенциясы, адатта, лазер эмитентинин дизайны менен аныкталат. Колдонмонун ар кандай сценарийлери жана талаптары нурдун дивергенциясы дизайнындагы вариацияларга алып келет. Төмөндө бир нече жалпы колдонуу сценарийлери жана алар менен байланышкан нурдун дивергенция тандоолору келтирилген:
- Жогорку тактык жана узак аралыктагы өлчөө:
Жогорку тактыкты жана узак өлчөө аралыктарын талап кылган колдонмолор үчүн (мисалы, так өлчөө, LiDAR жана автономдуу айдоо сыяктуу) көбүнчө нурдун азыраак дивергенциясы тандалат. Бул лазер нурунун узак аралыкта кичинекей так өлчөмүн сактап, өлчөө тактыгын да, диапазонун да жакшыртышын камсыздайт. Мисалы, автономдуу айдоодо, алыскы тоскоолдуктарды так аныктоо үчүн LiDAR тутумдарынын нурларынын дивергенциясы адатта 1°тан төмөн кармалат.
- Төмөнкү тактык талаптары менен чоң камтуу:
Чоңураак камтуу аймагы талап кылынган, бирок тактык анчалык маанилүү болбогон сценарийлерде (мисалы, роботту локализациялоо жана айлана-чөйрөнү сканерлөө сыяктуу), көбүнчө нурдун чоңураак дивергенциясы тандалат. Бул лазер нуруна кененирээк аймакты камтууга мүмкүндүк берип, аппараттын сезүү мүмкүнчүлүктөрүн жогорулатып, аны тез сканерлөө же чоң аймакты аныктоо үчүн ылайыктуу кылат.
- Ички кыска аралыкты өлчөө:
Имараттын ичинде же кыска аралыктагы өлчөөлөр үчүн нурдун чоңураак дивергенциясы лазер нурунун камтылышын көбөйтүүгө жардам берип, туура эмес чагылдыруу бурчтарынан улам өлчөө каталарын азайтат. Мындай учурларда, нурдун чоңураак дивергенциясы тактын өлчөмүн көбөйтүү менен өлчөөнүн туруктуу натыйжаларын камсыздай алат.
4. Корутунду
Нур дивергенциясы лазердик аралыкты өлчөө модулдарынын иштешине таасир этүүчү негизги факторлордун бири болуп саналат. Бул түздөн-түз өлчөө тактыгына, өлчөө диапазонуна жана колдонуу сценарийлерин тандоого таасир этет. Нур дивергенциясын туура долбоорлоо лазер аралыкты өлчөө модулунун жалпы иштешин күчөтүп, анын туруктуулугун жана натыйжалуулугун ар кандай колдонмолордо камсыздай алат. Лазердик аралыкты өлчөө технологиясы өнүгүп жаткандыктан, нурлардын дивергенциясын оптималдаштыруу бул модулдардын колдонуу диапазонун жана өлчөө мүмкүнчүлүктөрүн кеңейтүүдө маанилүү фактор болуп калат.
Lumispot
Дарек: 4-үй, №99 Фуронг 3rd Road, Xishan Dist. Вуси, 214000, Кытай
Тел: + 86-0510 87381808.
Мобилдик телефон: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Посттун убактысы: Ноябр-18-2024