'Drita' e saktë fuqizon lartësinë e ulët: lazerët me fibra udhëheqin një epokë të re të matjeve dhe hartëzimit

Në valën e përmirësimit të industrisë së informacionit gjeografik të matjeve dhe hartëzimit drejt efikasitetit dhe precizitetit, lazerët me fibra 1.5 μ m po bëhen forca kryesore lëvizëse për rritjen e tregut në dy fushat kryesore të matjeve me mjete ajrore pa pilot dhe matjeve me dorë, falë përshtatjes së tyre të thellë ndaj kërkesave të skenës. Me rritjen shpërthyese të aplikacioneve të tilla si matjet në lartësi të ulëta dhe hartëzimi i emergjencave duke përdorur dronë, si dhe përsëritjen e pajisjeve të skanimit me dorë drejt precizitetit dhe transportueshmërisë së lartë, madhësia e tregut global të lazerëve me fibra 1.5 μ m për matje ka tejkaluar 1.2 miliardë juanë deri në vitin 2024, me kërkesën për mjete ajrore pa pilot dhe pajisje të dorës që përbëjnë mbi 60% të totalit, dhe duke ruajtur një normë mesatare vjetore rritjeje prej 8.2%. Pas këtij bumi të kërkesës është rezonanca e përsosur midis performancës unike të brezit 1.5 μ m dhe kërkesave të rrepta për saktësi, siguri dhe përshtatshmëri mjedisore në skenarët e matjeve.

001

1, Përmbledhje e produktit

"Seria e Lazerit me Fibër 1.5um" e Lumispot përdor teknologjinë e amplifikimit MOPA, e cila ka fuqi të lartë maksimale dhe efikasitet të konvertimit elektro-optik, raport të ulët të zhurmës ASE dhe efektit jolinear, dhe një gamë të gjerë të temperaturave të punës, duke e bërë atë të përshtatshëm për përdorim si burim emetimi lazeri LiDAR. Në sistemet e matjeve si LiDAR dhe LiDAR, një lazer me fibër 1.5 μ m përdoret si burim drite që lëshon dritën kryesore, dhe treguesit e tij të performancës përcaktojnë drejtpërdrejt "saktësinë" dhe "gjerësinë" e zbulimit. Performanca e këtyre dy dimensioneve lidhet drejtpërdrejt me efikasitetin dhe besueshmërinë e mjeteve ajrore pa pilot në matjen e terrenit, njohjen e objektivit, patrullimin e linjës së energjisë dhe skenarë të tjerë. Nga perspektiva e ligjeve të transmetimit fizik dhe logjikës së përpunimit të sinjalit, tre treguesit kryesorë të fuqisë maksimale, gjerësisë së pulsit dhe stabilitetit të gjatësisë së valës janë variabla kyç që ndikojnë në saktësinë dhe diapazonin e zbulimit. Mekanizmi i tyre i veprimit mund të zbërthehet përmes të gjithë zinxhirit të "transmetimit të sinjalit transmetimit atmosferik reflektimit të objektivit pritjes së sinjalit".

2, Fushat e Aplikimit

Në fushën e vëzhgimit dhe hartëzimit ajror pa pilot, kërkesa për lazerë me fibra 1.5 μ m ka shpërthyer për shkak të rezolucionit të tyre të saktë të pikave të dhimbjes në operacionet ajrore. Platforma e mjetit ajror pa pilot ka kufizime të rrepta në vëllimin, peshën dhe konsumin e energjisë së ngarkesës, ndërsa dizajni kompakt strukturor dhe karakteristikat e lehta të lazerit me fibra 1.5 μ m mund ta kompresojnë peshën e sistemit të radarit lazer në një të tretën e pajisjeve tradicionale, duke u përshtatur në mënyrë të përkryer me lloje të ndryshme të modeleve të mjeteve ajrore pa pilot, siç janë ato me shumë rotorë dhe ato me krahë të fiksuar. Më e rëndësishmja, ky brez ndodhet në "dritaren e artë" të transmetimit atmosferik. Krahasuar me lazerin 905 nm që përdoret zakonisht, dobësimi i transmetimit të tij zvogëlohet me më shumë se 40% në kushte komplekse meteorologjike, siç janë mjegulla dhe pluhuri. Me një fuqi maksimale deri në kW, ai mund të arrijë një distancë zbulimi prej më shumë se 250 metrash për objektiva me një reflektivitet prej 10%, duke zgjidhur problemin e "dukshmërisë dhe matjes së distancës së paqartë" për mjetet ajrore pa pilot gjatë vëzhgimeve në zona malore, shkretëtira dhe rajone të tjera. Në të njëjtën kohë, karakteristikat e tij të shkëlqyera të sigurisë për syrin e njeriut - duke lejuar fuqi maksimale më shumë se 10 herë më të madhe se ajo e lazerit 905nm - u mundësojnë dronëve të operojnë në lartësi të ulëta pa pasur nevojë për pajisje shtesë mbrojtëse sigurie, duke përmirësuar shumë sigurinë dhe fleksibilitetin e zonave të drejtuara nga njerëz, siç janë vrojtimi urban dhe hartëzimi bujqësor.

0012

Në fushën e matjeve dhe hartografive të dorës, kërkesa në rritje për lazerë me fibra 1.5 μ m është e lidhur ngushtë me kërkesat kryesore të lëvizshmërisë së pajisjes dhe saktësisë së lartë. Pajisjet moderne të matjeve të dorës duhet të balancojnë përshtatshmërinë ndaj skenave komplekse dhe lehtësinë e funksionimit. Prodhimi i ulët i zhurmës dhe cilësia e rrezes së lartë të lazerëve me fibra 1.5 μ m u mundësojnë skanerëve të dorës të arrijnë saktësi matjeje në nivel mikrometri, duke përmbushur kërkesat me saktësi të lartë, siç janë dixhitalizimi i relikteve kulturore dhe zbulimi i komponentëve industrialë. Krahasuar me lazerët tradicionalë 1.064 μ m, aftësia e tij kundër ndërhyrjes është përmirësuar ndjeshëm në mjedise të jashtme me dritë të fortë. I kombinuar me karakteristikat e matjes pa kontakt, ai mund të marrë shpejt të dhëna tre-dimensionale të reve të pikave në skenarë të tillë si restaurimi i ndërtesave të lashta dhe vendet e shpëtimit emergjent, pa pasur nevojë për përpunim paraprak të objektivit. Ajo që është më e rëndësishme është se dizajni i tij kompakt i paketimit mund të integrohet në pajisje të dorës që peshojnë më pak se 500 gramë, me një gamë të gjerë temperature nga -30 ℃ deri në +60 ℃, duke u përshtatur në mënyrë të përkryer me nevojat e operacioneve me shumë skenarë, siç janë matjet në terren dhe inspektimet e punishteve.

0013

Nga perspektiva e rolit të tij kryesor, lazerët me fibra 1.5 μ m janë bërë një pajisje kyçe për riformësimin e aftësive të matjes. Në matjet me mjete ajrore pa pilot, ai shërben si "zemra" e radarit lazer, duke arritur saktësi në nivelin e centimetrit përmes daljes së pulsit nanosekondë, duke ofruar të dhëna me re pikash me dendësi të lartë për modelimin 3D të terrenit dhe zbulimin e objekteve të huaja të linjës së energjisë, dhe duke përmirësuar efikasitetin e matjeve me mjete ajrore pa pilot me më shumë se tre herë krahasuar me metodat tradicionale; Në kontekstin e matjeve kombëtare të tokës, aftësia e tij e zbulimit në distancë të gjatë mund të arrijë matje efikase prej 10 kilometrash katrorë për fluturim, me gabime të të dhënave të kontrolluara brenda 5 centimetrave. Në fushën e matjeve me dorë, ai fuqizon pajisjet për të arritur një përvojë operative "skano dhe merr": në mbrojtjen e trashëgimisë kulturore, ai mund të kapë me saktësi detajet e strukturës sipërfaqësore të relikteve kulturore dhe të ofrojë modele 3D në nivelin e milimetrit për arkivimin dixhital; Në inxhinierinë e kundërt, të dhënat gjeometrike të komponentëve kompleksë mund të merren shpejt, duke përshpejtuar përsëritjet e projektimit të produktit; Në matjet dhe hartëzimin e emergjencës, me aftësi përpunimi të të dhënave në kohë reale, një model tredimensional i zonës së prekur mund të gjenerohet brenda një ore pasi të ndodhin tërmetet, përmbytjet dhe fatkeqësitë e tjera, duke ofruar mbështetje kritike për vendimmarrjen e shpëtimit. Nga matjet ajrore në shkallë të gjerë deri te skanimi preciz i tokës, lazeri me fibra 1.5 μ m po e çon industrinë e matjeve në një epokë të re të "saktësi të lartë + efikasitet të lartë".

3, Përparësitë kryesore

Thelbi i diapazonit të zbulimit është distanca më e largët në të cilën fotonet e emetuara nga lazeri mund të kapërcejnë dobësimin atmosferik dhe humbjen e reflektimit të objektivit, dhe prapë të kapen nga ana marrëse si sinjale efektive. Treguesit e mëposhtëm të lazerit me burim të ndritshëm me fibra 1.5 μ m dominojnë drejtpërdrejt këtë proces:

① Fuqia maksimale (kW): standarde 3kW@3ns &100kHz; Produkti i përmirësuar 8kW@3ns &100kHz është "forca kryesore lëvizëse" e diapazonit të zbulimit, që përfaqëson energjinë e menjëhershme të lëshuar nga lazeri brenda një pulsi të vetëm, dhe është faktori kyç që përcakton forcën e sinjaleve në distanca të gjata. Në zbulimin e dronëve, fotonet duhet të udhëtojnë qindra ose edhe mijëra metra nëpër atmosferë, gjë që mund të shkaktojë dobësim për shkak të shpërndarjes Rayleigh dhe thithjes së aerosolit (megjithëse brezi 1.5 μ m i përket "dritares atmosferike", ende ka dobësim të natyrshëm). Në të njëjtën kohë, reflektimi i sipërfaqes së shënjestrës (siç janë ndryshimet në bimësi, metale dhe shkëmbinj) gjithashtu mund të çojë në humbje të sinjalit. Kur fuqia maksimale rritet, edhe pas dobësimit në distancë të gjatë dhe humbjes së reflektimit, numri i fotoneve që arrijnë në skajin marrës mund të përmbushë ende "pragun e raportit sinjal-zhurmë", duke zgjeruar kështu diapazonin e zbulimit - për shembull, duke rritur fuqinë maksimale të një lazeri me fibra 1.5 μ m nga 1kW në 5kW, në të njëjtat kushte atmosferike, diapazoni i zbulimit të objektivave me reflektim 10% mund të zgjatet nga 200 metra në 350 metra, duke zgjidhur drejtpërdrejt problemin e "mosmundësisë për të matur larg" në skenarë të studimit në shkallë të gjerë, siç janë zonat malore dhe shkretëtirat për dronët.

② Gjerësia e pulsit (ns): e rregullueshme nga 1 në 10ns. Produkti standard ka një zhvendosje të temperaturës së gjerësisë së pulsit në temperaturë të plotë (-40~85 ℃) prej ≤ 0.5ns; për më tepër, mund të arrijë një zhvendosje të temperaturës së gjerësisë së pulsit në temperaturë të plotë (-40~85 ℃) prej ≤ 0.2ns. Ky tregues është "shkalla kohore" e saktësisë së distancës, që përfaqëson kohëzgjatjen e pulseve lazer. Parimi i llogaritjes së distancës për zbulimin e dronit është "distanca = (shpejtësia e dritës x koha e udhëtimit vajtje-ardhje e pulsit)/2", kështu që gjerësia e pulsit përcakton drejtpërdrejt "saktësinë e matjes së kohës". Kur gjerësia e pulsit zvogëlohet, "mprehtësia kohore" e pulsit rritet, dhe gabimi i kohës midis "kohës së emetimit të pulsit" dhe "kohës së reflektuar të pritjes së pulsit" në anën marrëse do të zvogëlohet ndjeshëm.

③ Stabiliteti i gjatësisë së valës: brenda 1pm/℃, gjerësia e vijës në temperaturën e plotë prej 0.128nm është "spiranca e saktësisë" nën ndërhyrjen mjedisore, dhe diapazoni i luhatjes së gjatësisë së valës së daljes së lazerit me ndryshimet e temperaturës dhe tensionit. Sistemi i zbulimit në bandën e gjatësisë së valës 1.5 μ m zakonisht përdor teknologjinë "pritje e diversitetit të gjatësisë së valës" ose "interferometri" për të përmirësuar saktësinë, dhe luhatjet e gjatësisë së valës mund të shkaktojnë drejtpërdrejt devijim të pikës referuese të matjes - për shembull, kur një dron punon në lartësi të madhe, temperatura e ambientit mund të rritet nga -10 ℃ në 30 ℃. Nëse koeficienti i temperaturës së gjatësisë së valës së lazerit me fibra 1.5 μ m është 5pm/℃, gjatësia e valës do të luhatet me 200pm, dhe gabimi përkatës i matjes së distancës do të rritet me 0.3 milimetra (i nxjerrë nga formula e korrelacionit midis gjatësisë së valës dhe shpejtësisë së dritës). Sidomos në patrullimin e linjës së energjisë të automjeteve ajrore pa pilot, duhet të maten parametra të saktë si varja e telit dhe distanca midis linjave. Gjatësia e valës e paqëndrueshme mund të çojë në devijim të të dhënave dhe të ndikojë në vlerësimin e sigurisë së linjës; Lazeri 1.5 μ m që përdor teknologjinë e bllokimit të gjatësisë së valës mund të kontrollojë stabilitetin e gjatësisë së valës brenda 1pm/℃, duke siguruar saktësinë e zbulimit të nivelit të centimetrit edhe kur ndodhin ndryshime të temperaturës.

④ Sinergjia e treguesve: "Ekuilibri" midis saktësisë dhe diapazonit në skenarët realë të zbulimit të dronëve, ku treguesit nuk veprojnë në mënyrë të pavarur, por kanë një marrëdhënie bashkëpunuese ose kufizuese. Për shembull, rritja e fuqisë maksimale mund të zgjerojë diapazonin e zbulimit, por është e nevojshme të kontrollohet gjerësia e pulsit për të shmangur një ulje të saktësisë (një ekuilibër midis "fuqisë së lartë + pulsit të ngushtë" duhet të arrihet përmes teknologjisë së kompresimit të pulsit); Optimizimi i cilësisë së rrezes mund të përmirësojë njëkohësisht diapazonin dhe saktësinë (përqendrimi i rrezes zvogëlon humbjen e energjisë dhe ndërhyrjen e matjes të shkaktuar nga mbivendosja e pikave të dritës në distanca të gjata). Avantazhi i një lazeri me fibra 1.5 μ m qëndron në aftësinë e tij për të arritur optimizim sinergjik të "fuqisë së lartë maksimale (1-10 kW), gjerësisë së ngushtë të pulsit (1-10 ns), cilësisë së lartë të rrezes (M²<1.5) dhe stabilitetit të lartë të gjatësisë së valës (<1pm/℃)" përmes karakteristikave me humbje të ulët të mediave me fibra dhe teknologjisë së modulimit të pulsit. Kjo arrin një përparim të dyfishtë të "distancës së gjatë (300-500 metra) + saktësisë së lartë (niveli i centimetrit)" në zbulimin e mjeteve ajrore pa pilot, i cili është gjithashtu konkurrueshmëria e tij kryesore në zëvendësimin e lazerëve tradicionalë 905nm dhe 1064nm në vëzhgimin e mjeteve ajrore pa pilot, shpëtimin emergjent dhe skenarë të tjerë.

I personalizueshëm

✅ Kërkesa fikse për gjerësi pulsi dhe zhvendosje të temperaturës së gjerësisë së pulsit

✅ Lloji i daljes dhe dega e daljes

✅ Raporti i referencës së ndarjes së degëve të dritës

✅ Stabilitet mesatar i fuqisë

✅ Kërkesa për lokalizim


Koha e postimit: 28 tetor 2025