Лазердик аралыкты өлчөө модулдары – автономдуу айдоо, дрондор, өнөр жайлык автоматташтыруу жана робототехника сыяктуу тармактарда кеңири колдонулган жогорку тактыктагы куралдар. 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 өлчөөнүн тактыгына, өлчөө диапазонуна жана колдонуу сценарийлерин тандоого түздөн-түз таасир этүүчү маанилүү фактор болуп саналат.
1. Нур дивергенциясынын негизги түшүнүгү
Нурдун дивергенциясы лазер нурунун лазер эмиттеринен алыстаган сайын кесилишинин өлчөмүнүн чоңоюшунун бурчун билдирет. Жөнөкөй сөз менен айтканда, нурдун дивергенциясы канчалык кичине болсо, лазер нуру таралуу учурунда ошончолук концентрацияланган бойдон калат; тескерисинче, нурдун дивергенциясы канчалык чоң болсо, нур ошончолук кең тарайт. Практикалык колдонмолордо нурдун дивергенциясы адатта бурчтар менен (градус же миллирадиан) көрсөтүлөт.
Лазер нурунун дивергенциясы анын белгилүү бир аралыкка канчалык таралышын аныктайт, бул өз кезегинде максаттуу объекттеги тактын өлчөмүнө таасир этет. Эгерде дивергенция өтө чоң болсо, нур алыс аралыкта чоңураак аймакты камтыйт, бул өлчөөнүн тактыгын төмөндөтүшү мүмкүн. Башка жагынан алганда, эгерде дивергенция өтө кичинекей болсо, нур алыс аралыкта өтө фокусталып, туура чагылдырууну кыйындатат же ал тургай чагылган сигналдын кабыл алынышына тоскоол болот. Ошондуктан, лазердик аралыкты өлчөө модулунун тактыгы жана колдонуу диапазону үчүн тиешелүү нур дивергенциясын тандоо абдан маанилүү.
2. Лазердик аралыкты өлчөө модулунун иштешине нур дивергенциясынын таасири
Нурдун дивергенциясы лазердик аралык модулунун өлчөө тактыгына түздөн-түз таасир этет. Нурдун дивергенциясынын чоңдугу тактын өлчөмүнүн чоңоюшуна алып келет, бул чачыранды чагылган жарыкка жана так эмес өлчөөлөргө алып келиши мүмкүн. Узак аралыктарда тактын өлчөмүнүн чоңдугу чагылган жарыкты алсыратып, сенсор кабыл алган сигналдын сапатына таасир этип, өлчөө каталарын көбөйтүшү мүмкүн. Ал эми, нурдун кичирээк дивергенциясы лазер нурун узак аралыктарга фокустап турат, бул тактын өлчөмүнүн кичирээк болушуна жана ошону менен өлчөөнүн тактыгынын жогорулашына алып келет. Лазердик сканерлөө жана так локалдаштыруу сыяктуу жогорку тактыкты талап кылган колдонмолор үчүн, адатта, нурдун кичирээк дивергенциясы артыкчылыктуу тандоо болуп саналат.
Нурдун дивергенциясы өлчөө диапазону менен да тыгыз байланыштуу. Нурдун дивергенциясы чоң болгон лазердик аралык модулдары үчүн лазер нуру алыскы аралыктарга тез жайылып, чагылган сигналды алсыратып, акырында натыйжалуу өлчөө диапазонун чектейт. Мындан тышкары, чоңураак чекиттин өлчөмү чагылган жарыктын бир нече багыттан келишине алып келиши мүмкүн, бул сенсордун бутадан сигналды так кабыл алуусун кыйындатат, бул өз кезегинде өлчөөнүн натыйжаларына таасир этет.
Башка жагынан алганда, нурдун кичирээк дивергенциясы лазер нурунун концентрацияланышына жардам берет, чагылган жарыктын күчтүү бойдон калышын камсыздайт жана ошону менен натыйжалуу өлчөө диапазонун кеңейтет. Ошондуктан, лазердик аралыкты өлчөө модулунун нурдун дивергенциясы канчалык кичине болсо, натыйжалуу өлчөө диапазону ошончолук кеңейет.
Нурдун дивергенциясын тандоо лазердик аралыкты өлчөө модулунун колдонуу сценарийи менен да тыгыз байланышта. Узак аралыкка жана жогорку тактыктагы өлчөөлөрдү талап кылган сценарийлер үчүн (мисалы, автономдуу айдоодо тоскоолдуктарды аныктоо, LiDAR), узак аралыкта так өлчөөлөрдү камсыз кылуу үчүн, адатта, нурдун дивергенциясы кичинекей модуль тандалып алынат.
Кыска аралыктагы өлчөөлөр, сканерлөө же кээ бир өнөр жайлык автоматташтыруу системалары үчүн камтуу аянтын көбөйтүү жана өлчөөнүн натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн чоңураак нур дивергенциясы бар модуль артыкчылыктуу болушу мүмкүн.
Нурдун дивергенциясына айлана-чөйрөнүн шарттары да таасир этет. Күчтүү чагылдыруучу мүнөздөмөлөргө ээ болгон татаал чөйрөлөрдө (мисалы, өнөр жай өндүрүш линиялары же имараттарды сканерлөө) лазер нурунун жайылышы жарыктын чагылышына жана кабыл алынышына таасир этиши мүмкүн. Мындай учурларда, чоңураак нурдун дивергенциясы чоңураак аймакты камтуу, кабыл алынган сигналдын күчүн жогорулатуу жана айлана-чөйрөнүн тоскоолдуктарын азайтуу менен жардам бере алат. Башка жагынан алганда, ачык, тоскоолдуксуз чөйрөлөрдө, нурдун кичирээк дивергенциясы өлчөөнүн бутага багытталышына жардам берет, ошону менен каталарды азайтат.
3. Нурлардын дивергенциясын тандоо жана долбоорлоо
Лазердик аралыкты өлчөө модулунун нур дивергенциясы, адатта, лазер эмиттеринин дизайны менен аныкталат. Ар кандай колдонуу сценарийлери жана талаптары нур дивергенциясынын дизайнынын ар кандай болушуна алып келет. Төмөндө бир нече кеңири таралган колдонуу сценарийлери жана аларга байланыштуу нур дивергенциясынын тандоолору келтирилген:
- Жогорку тактык жана узак аралыкка өлчөө:
Жогорку тактыкты жана узак өлчөө аралыктарын (мисалы, так өлчөөлөр, LiDAR жана автономдуу айдоо) талап кылган колдонмолор үчүн, адатта, кичинекей нур дивергенциясы тандалып алынат. Бул лазер нурунун узак аралыктарда кичинекей чекит өлчөмүн сактап калышын камсыздайт, өлчөө тактыгын жана диапазонун жакшыртат. Мисалы, автономдуу айдоодо, алыскы тоскоолдуктарды так аныктоо үчүн LiDAR системаларынын нур дивергенциясы адатта 1° төмөн кармалат.
- Төмөнкү тактык талаптары менен чоң камтуу:
Чоңураак камтуу аймагы талап кылынган, бирок тактык анчалык маанилүү эмес сценарийлерде (мисалы, роботту локалдаштыруу жана айлана-чөйрөнү сканерлөө), адатта, чоңураак нур дивергенциясы тандалып алынат. Бул лазер нурунун кеңири аймакты камтуусуна мүмкүндүк берет, бул түзмөктүн сезүү мүмкүнчүлүктөрүн жакшыртат жана аны тез сканерлөөгө же чоң аймакты аныктоого ылайыктуу кылат.
- Үй ичиндеги кыска аралыкты өлчөө:
Жабык же жакын аралыктагы өлчөөлөр үчүн нурдун чоңураак дивергенциясы лазер нурунун камтуусун жогорулатууга жардам берет, бул туура эмес чагылдыруу бурчтарынан улам келип чыккан өлчөө каталарын азайтат. Мындай учурларда, нурдун чоңураак дивергенциясы тактын өлчөмүн көбөйтүү менен туруктуу өлчөө натыйжаларын камсыздай алат.
4. Жыйынтык
Лазердик аралыкты өлчөө модулдарынын иштешине таасир этүүчү негизги факторлордун бири - нур дивергенциясы. Ал өлчөөнүн тактыгына, өлчөө диапазонуна жана колдонуу сценарийлерин тандоого түздөн-түз таасир этет. Нур дивергенциясын туура долбоорлоо лазердик аралыкты өлчөө модулунун жалпы иштешин жакшыртып, анын ар кандай колдонмолордо туруктуулугун жана натыйжалуулугун камсыздай алат. Лазердик аралыкты өлчөө технологиясы өнүгүп жаткандыктан, нур дивергенциясын оптималдаштыруу бул модулдардын колдонуу диапазонун жана өлчөө мүмкүнчүлүктөрүн кеңейтүүдө маанилүү фактор болуп калат.
Лумиспотт
Дареги: Кытай, 214000, Уси, Сишан району, Фурун 3-жол, №99, 4-имарат
Тел: + 86-0510 87381808.
Уюлдук телефон: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 18-ноябры