레이저 레인지 파인더는 높은 정밀도, 빠른 반응 및 강력한 간 회의 능력으로 인해 현대 측정 분야의 핵심 기술 중 하나가되었습니다. 군사 정찰에서 소비자 전자 장치, 산업 자동화에서 자율 주행에 이르기까지 어디에나 있습니다. 이 기사는 작업 원칙, 기술 분류, 핵심 구성 요소, 응용 프로그램 시나리오 및 Laser Rangefinder의 향후 개발 동향을 깊이 분석 하고이 주요 기술에 대한 포괄적 인 이해를 제공합니다.
1. 레이저 거리 측정의 기본 원리
레이저 범위의 기본 기능은 레이저 광의 전파 및 반사 과정을 통해 대상 물체와 측정 기기 사이의 거리를 정확하게 계산하는 것입니다. 다른 거리 측정 방법에 따라 레이저 거리 측정은 다음 세 가지 원리로 나눌 수 있습니다.
1. 비행 시간 (TOF)
TOF 원리는 거리 측정 시스템에서 가장 고전적인 방법 중 하나입니다. 방출에서 대상까지 레이저의 비행 시간을 측정하여 거리를 계산합니다. 수학적 모델은 다음과 같습니다.
거리=빛의 속도 × 시간 \/ 2
예를 들어, 건물 외관 스캔에서 TOF 시스템은 고정밀 모델링을 달성하기 위해 몇 초 안에 수만 포인트의 거리 데이터를 얻을 수 있습니다. 광범위한 응용 분야 (몇 미터에서 몇 킬로미터까지)로 인해 드론 검사, 군사 정찰 및 레이더 매핑과 같은 시나리오에서 특히 중요합니다.
2. 위상차 범위 방법
이 방법은 주로 중간 거리 및 단거리 측정에 적합합니다. 정확도는 일반적으로 TOF보다 높으며 밀리미터 수준 거리 측정 요구 사항에 적합합니다. 레이저 신호는 변조 후 전송되고, 수신 끝은 전송 된 파와 반환 된 파의 위상차를 비교하여 광 경로 차이를 계산하고, 마지막으로 목표 거리를 얻습니다. 빠른 측정 속도와 높은 정확도로 인해 산업 포지셔닝 시스템 및 스마트 홈 스페이스 모델링에 널리 사용됩니다.
3. 삼각 측량 방법
이 방법은 주로 단거리 측정에 사용되며 레이저 송신기, 수신기 및 대상 지점 사이에 형성된 기하학적 삼각형 관계에 의존합니다. 삼각 측량의 장점은 광범위한 해상도가 높아 미크론 수준에 도달 할 수 있으며 고정밀 산업 제조, PCB 검사 및 로봇 시각적 인식에 적합하다는 것입니다.
2. 레이저 레인지 파인더의 핵심 구성 요소
레이저 레인지 파인더의 성능은 내부 모듈의 조정 된 작업에 크게 의존합니다. 주요 모듈은 다음과 같습니다.
1. 레이저 방출 모듈
이 모듈은 레이저 레인지 파인더 시스템의 "광원"이며 대부분 905NM 또는 1550NM 대역에서 레이저 다이오드를 사용합니다. 905NM과 비교하여 1550nm 레이저는 인간의 눈 안전 측면에서 더 나은 성능을 발휘할뿐만 아니라 강한 빛, 습도 및 높은 먼지와 같은 가혹한 환경에서 사용하기에 적합한 침투력이 더 높습니다.
레이저는 두 가지 범주로 나뉩니다.
펄스 레이저 : 고 에너지 짧은 펄스 출력이있는 TOF 시스템에서 사용;
연속파 레이저 : 위상차 시스템, 쉬운 위상 변조 및 복조에 일반적으로 사용됩니다.
2. 광학 시스템
전송 렌즈는 레이저 빔에 초점을 맞추고 발산 각도를 줄입니다.
수신 렌즈는 시스템의 수신 민감도를 향상시키기 위해 가능한 한 많은 반사 광을 수집합니다.
적외선 필터는 방지 기능을 향상시키기 위해 길 잃은 가시 광선과 햇빛을 보호하는 데 사용됩니다.
3. 광 검출기
APD는 높은 게인 특성을 가지며 장거리 측정에 적합합니다.
Spad는 감도가 매우 높으며 종종 어두운 환경에서는 초기 거리 측정 또는 거리 측정에 사용됩니다.
4. 신호 처리 장치
고성능 TDC를 사용하여 비행 시간을 계산하고 고속 데이터 처리 및 필터링, 보상 및 기타 알고리즘을 위해 DSP 또는 FPGA와 협력하여 정확한 실시간 피드백을 달성하십시오.
5. 보조 시스템
IMU는 범위 파인더 진동으로 인한 오류를 보상합니다.
GPS\/RTK는 측량 및 농업 드론과 같은 고정밀 포지셔닝을 달성하기 위해 조합하여 사용됩니다.
3. 레이저 레인지 핀더의 응용 시나리오
1. 군사 및 안보
전술 운영에서 레이저 레인지 핀더는 저격, 대상 잠금, 드론 정찰 및 미사일 안내에 널리 사용됩니다. 그들은 탄도 계산 시스템을 통합하여 "범위 촬영"의 통합을 달성하여 슈팅 정확도와 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
2. 측량 및 GI
총 스테이션과 레이저 레이더 (LIDAR)는 도시 계획, 광산 조사, 산림 자원 통계 및 기타 분야에서 중요한 역할을합니다. 레이저 시스템은 지형도 및 3 차원 모델을 빠르게 생성하고 의사 결정 분석을 위해 GIS 플랫폼에 실시간으로 업로드 할 수 있습니다.
3. 산업 자동화
고정밀 어셈블리 라인, 로봇 비주얼 포지셔닝 및 Warehouse Logistics Automatic Guide Vehicles (AGVS)와 같은 시스템에서 레이저 레인지 파인더는 역동적 인 포지셔닝 지원을 제공합니다. 예를 들어, 대규모 제조 회사는 레이저 센서를 사용하여 제품 오류를 모니터링하고 수율을 98%이상 증가시킵니다.
4. 자율 주행 및 지능형 교통
자율 주행 차량의 인식 시스템의 핵심 구성 요소로서 레이저 레이더는 주변 환경, 동적 목표 탐지 및 경로 계획의 실시간 모델링을 실현할 수 있습니다. 카메라 및 밀리미터 파 레이더와 결합하여 전체 차원 안전 지각 시스템을 형성합니다.
5. 소비자 전자 및 스포츠
레이저 포커스 시스템은 스마트 폰에서 촬영 속도와 정확성을 향상시키는 데 널리 사용됩니다. 골프 레인지 핀더는 플레이어가 샷의 거리를 실시간으로 파악하도록 도와줍니다. 스위핑 로봇은 레이저 내비게이션을 사용하여 고정밀 맵을 구축하여 청소 효율을 향상시킵니다.
4. 미래 개발 동향
1. 고체 레이저 레이더
전통적인 레이저 레이더는 기계적 회전 구조에 의존합니다. 솔리드 스테이트 레이더는 MEMS 마이크로 미러, OPA 광학 위상 배열 등을 통한 비접촉식 스캔을 달성하여 신뢰성을 향상시키고 비용을 줄입니다. 자율 주행 및 로봇에 널리 사용될 것으로 예상됩니다.
2. 멀티 센서 퓨전
레이저 범위 시스템은 시스템 견고성을 향상시키기 위해 적외선 열 이미징, 카메라, 밀리미터 파 레이더 등과 통합됩니다. 밤이나 극심한 기상 조건에서 융합 인식 시스템은 안정적인 출력을 유지할 수 있습니다.
3. 지능 및 AI 처리
AI 알고리즘 및 에지 컴퓨팅 기술의 도움으로 레이저 범위 데이터는 객체를 식별하고 동적 대상을 추적하며 실시간으로 경로 변경을 예측할 수 있습니다. 예를 들어, 스마트웨어 하우징에서 레이저 내비게이션 시스템은 AI 시각적 알고리즘을 결합하여 무인 정렬을 달성합니다.
4. 소형화 및 저전력 설계
칩 포장 및 실리콘 광자 기술 기술을 통해 레이저 범위 모듈은 "손톱 크기"크기로 이동하고 있으며 향후 AR 안경, 스마트 시계 및 드론과 같은 가벼운 장면에서 널리 사용될 수 있습니다.
5. 적외선 퓨전 기술은 거리 측정을 돕습니다 -Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd.
다층 융합 기술의 성숙도가 증가함에 따라 적외선 열 이미징은 레이저 거리 측정에 강력한 보충제가되고 있습니다. 2013 년에 설립 된 Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd.열 이미징 핵심 기술그리고레이저 레인지 파인더그리고 솔루션의 구현은 세계 최고의 적외선 지능형 인식 서비스 플랫폼을 구축하기 위해 노력하고 있습니다.
Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd.는 전국 첨단 기술 기업으로서 중국 항저우에 본사를두고 있으며 전 세계 27 개 도시에 서비스 매장이 있으며 50 개 배송 센터는 군사 산업, 산업 자동화, 전력 검사, 산림 화재 예방, 국경 모니터링 및 기타 산업을 다루는 200 개 이상의 언어로 전천후 기술 지원을 제공합니다.
주요 제품인 적외선 열 화상은 레이저 거리 측정 시스템과 원활하게 통합되어 목표 인식 및 거리 측정 시스템의 간 회의 능력을 향상시킬 수 있습니다. 밤이나 가시성 환경에서, Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd.의 적외선 기술은 드론이 장애물을 정확하게 식별하고 열원을 감지하는 데 도움이 될 수 있으며 산림 초기 경고, 국경 보안 순찰, 스마트 시티 건설 및 기타 분야에 널리 사용됩니다.
게다가,Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd.또한 맞춤형 서비스를 제공하고 고객이 지능적이고 효율적이며 안전한 범위 및 인식 시스템을 구축 할 수 있도록 다양한 산업의 요구에 따라 독점 모듈을 개발할 수 있습니다.
6. 결론
지능형 인식 시스템의 초석으로서, 레이저 범위 기술은 모든 생계에 빠르게 침투하고 있습니다. 인공 지능, 에지 컴퓨팅 및 다중 센서 퓨전 기술에 의해 구동되는 응용 프로그램 경계는 지속적으로 확장되고 있습니다. 고정밀 산업 제조에서 자율 주행, 개인 소비자 터미널에 이르기까지 Laser Rangefinders는 "정밀 및 인텔리전스"의 혁명을 이끌고 있습니다. 적외선 감지 및 글로벌 서비스 기능을 보유한 Hangzhou Huirui Technology Co., Ltd.와 같은 회사는 이러한 변화에서 점점 더 중요한 역할을하여 다양한 산업이 더 똑똑한 미래를 향해 나아갈 수있게 해줄 것입니다.
