مقاييس أداء تقنية الليدار: فهم المعايير الرئيسية لليزر الليدار

اشترك في حساباتنا على مواقع التواصل الاجتماعي لتصلك منشوراتنا فور نشرها.

شهدت تقنية الليدار (الكشف الضوئي وتحديد المدى) نموًا هائلاً، ويعود ذلك أساسًا إلى تطبيقاتها المتعددة. فهي توفر معلومات ثلاثية الأبعاد عن العالم، وهو أمر لا غنى عنه لتطوير الروبوتات وظهور القيادة الذاتية. ويُتوقع أن يُسهم التحول من أنظمة الليدار باهظة التكلفة إلى حلول أكثر فعالية من حيث التكلفة في تحقيق تطورات كبيرة.

تطبيقات مصدر ضوء الليدار في المشاهد الرئيسية وهي:قياس درجة الحرارة الموزعة, تقنية الليدار للسيارات، ورسم الخرائط عن بعدانقر لمعرفة المزيد إذا كنت مهتمًا.

مؤشرات الأداء الرئيسية لتقنية LiDAR

تشمل معايير الأداء الرئيسية لتقنية الليدار طول موجة الليزر، ونطاق الكشف، ومجال الرؤية، ودقة تحديد المدى، والدقة الزاوية، ومعدل النقاط، وعدد الحزم، ومستوى الأمان، ومعايير الإخراج، وتصنيف الحماية (IP)، والطاقة، وجهد التغذية، ونمط انبعاث الليزر (ميكانيكي/صلب)، والعمر الافتراضي. وتتجلى مزايا الليدار في نطاق الكشف الأوسع والدقة العالية. مع ذلك، ينخفض ​​أداؤه بشكل ملحوظ في الظروف الجوية القاسية أو في وجود الدخان، كما أن حجم البيانات الكبير الذي يجمعه يأتي بتكلفة باهظة.

◼ طول موجة الليزر:

الأطوال الموجية الشائعة للتصوير ثلاثي الأبعاد بتقنية LiDAR هي 905 نانومتر و 1550 نانومتر.مستشعرات ليدار بطول موجي 1550 نانومتريمكن تشغيلها بقدرة أعلى، مما يُحسّن نطاق الكشف وقدرتها على اختراق المطر والضباب. وتتمثل الميزة الأساسية لطول الموجة 905 نانومتر في امتصاصها بواسطة السيليكون، مما يجعل أجهزة الكشف الضوئي المصنوعة من السيليكون أرخص من تلك المطلوبة لطول الموجة 1550 نانومتر.
◼ مستوى الأمان:

مستوى أمان تقنية LiDAR، وخاصة ما إذا كانت تلبي المعايير المطلوبةمعايير الفئة 1، يعتمد على قدرة خرج الليزر خلال فترة تشغيله، مع الأخذ في الاعتبار الطول الموجي ومدة إشعاع الليزر.
مدى الكشف: يرتبط مدى تقنية الليدار بانعكاسية الهدف. فكلما زادت الانعكاسية، زادت مسافة الكشف، بينما قلّصت الانعكاسية المنخفضة المدى.
◼ مجال الرؤية:

يشمل مجال رؤية تقنية الليدار الزوايا الأفقية والرأسية. تتميز أنظمة الليدار الميكانيكية الدوارة عادةً بمجال رؤية أفقي بزاوية 360 درجة.
◼ دقة الزاوية:

يشمل ذلك الدقة الرأسية والأفقية. ويُعدّ تحقيق دقة أفقية عالية أمرًا يسيرًا نسبيًا بفضل الآليات التي تعمل بالمحركات، حيث تصل غالبًا إلى مستوى 0.01 درجة. أما الدقة الرأسية فترتبط بالحجم الهندسي وترتيب الباعثات، وتتراوح دقتها عادةً بين 0.1 و1 درجة.
◼ معدل النقاط:

يتراوح عدد نقاط الليزر المنبعثة في الثانية الواحدة بواسطة نظام LiDAR بشكل عام من عشرات إلى مئات الآلاف من النقاط في الثانية الواحدة.
عدد العوارض:

تستخدم تقنية LiDAR متعددة الحزم عدة مصادر ليزر مرتبة عموديًا، حيث يؤدي دوران المحرك إلى توليد حزم مسح متعددة. يعتمد العدد الأمثل للحزم على متطلبات خوارزميات المعالجة. توفر الحزم الأكثر عددًا وصفًا بيئيًا أكثر شمولًا، مما قد يقلل من متطلبات الخوارزميات.
معلمات الإخراج:

وتشمل هذه البيانات الموقع (ثلاثي الأبعاد)، والسرعة (ثلاثية الأبعاد)، والاتجاه، والطابع الزمني (في بعض أجهزة LiDAR)، وانعكاسية العوائق.
◼ العمر الافتراضي:

تدوم أجهزة الليدار الميكانيكية الدوارة عادةً بضعة آلاف من الساعات، بينما يمكن أن تدوم أجهزة الليدار ذات الحالة الصلبة حتى 100000 ساعة.
◼ وضع انبعاث الليزر:

تستخدم تقنية LiDAR التقليدية هيكلاً دواراً ميكانيكياً، وهو عرضة للتآكل والتمزق، مما يحد من عمره الافتراضي.الحالة الصلبةتوفر تقنية LiDAR، بما في ذلك أنواع Flash وMEMS وPhased Array، مزيدًا من المتانة والكفاءة.

طرق انبعاث الليزر:

تستخدم أنظمة الليدار الليزرية التقليدية غالبًا هياكل دوارة ميكانيكيًا، مما قد يؤدي إلى التآكل وتقليل عمرها الافتراضي. يمكن تصنيف أنظمة الرادار الليزرية ذات الحالة الصلبة إلى ثلاثة أنواع رئيسية: الوميض، وأنظمة MEMS، والمصفوفة الطورية. يغطي رادار الوميض الليزري مجال الرؤية بالكامل في نبضة واحدة طالما يوجد مصدر ضوء. وبالتالي، فإنه يستخدم زمن الرحلة (زمن الرحلةتُستخدم طريقة ( ) لاستقبال البيانات ذات الصلة وإنشاء خريطة للأهداف المحيطة برادار الليزر. يتميز رادار الليزر بتقنية MEMS ببساطته الهيكلية، إذ لا يتطلب سوى شعاع ليزر ومرآة دوارة تشبه الجيروسكوب. يُوجَّه الليزر نحو هذه المرآة الدوارة، التي تتحكم في اتجاهه من خلال الدوران. أما رادار الليزر ذو المصفوفة الطورية، فيستخدم مصفوفة دقيقة تتكون من هوائيات مستقلة، مما يسمح له بإرسال موجات الراديو في أي اتجاه دون الحاجة إلى الدوران. فهو ببساطة يتحكم في توقيت أو مصفوفة الإشارات من كل هوائي لتوجيه الإشارة إلى موقع محدد.

منتجنا: ليزر ألياف نبضي بطول موجي 1550 نانومتر (مصدر ضوء LDIAR)

الميزات الرئيسية:

ذروة إنتاج الطاقة:يتميز هذا الليزر بقدرة خرج قصوى تصل إلى 1.6 كيلو واط (عند 1550 نانومتر، 3 نانوثانية، 100 كيلو هرتز، 25 درجة مئوية)، مما يعزز قوة الإشارة ويوسع نطاق القدرة، مما يجعله أداة حيوية لتطبيقات رادار الليزر في بيئات مختلفة.

كفاءة عالية في تحويل الطاقة الكهروضوئيةيُعدّ تحقيق أقصى قدر من الكفاءة أمرًا بالغ الأهمية لأي تقدم تكنولوجي. يتميز هذا الليزر الليفي النبضي بكفاءة تحويل كهروضوئية فائقة، مما يقلل من هدر الطاقة ويضمن تحويل معظم الطاقة إلى ناتج بصري مفيد.

ضوضاء ذات تأثيرات غير خطية وتأثيرات ASE منخفضةتتطلب القياسات الدقيقة تقليل التشويش غير الضروري. يعمل مصدر الليزر بمستوى منخفض للغاية من التشويش الناتج عن الانبعاث التلقائي المضخم (ASE) والتأثيرات غير الخطية، مما يضمن بيانات رادار ليزرية نقية ودقيقة.

نطاق تشغيل واسع لدرجات الحرارة: يعمل مصدر الليزر هذا بشكل موثوق ضمن نطاق درجة حرارة من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية (@shell)، حتى في أصعب الظروف البيئية.

بالإضافة إلى ذلك، تقدم شركة Lumispot Tech أيضًاليزر نبضي بطول موجي 1550 نانومتر وقدرة 3 كيلوواط/8 كيلوواط/12 كيلوواط(كما هو موضح في الصورة أدناه)، مناسب لتقنية الليدار، والمسح،يتراوح،استشعار درجة الحرارة الموزعة، وغير ذلك. للحصول على معلومات محددة حول المعايير، يمكنك التواصل مع فريقنا المتخصص علىsales@lumispot.cnكما نوفر ليزرات ألياف نبضية مصغرة متخصصة بطول موجي 1535 نانومتر، شائعة الاستخدام في تصنيع أنظمة الليدار للسيارات. لمزيد من التفاصيل، يمكنك النقر على "ليزر ألياف نبضي صغير عالي الجودة بطول موجي 1535 نانومتر لأجهزة الليدار."

تطبيقات الليزر ذات الصلة
المنتجات ذات الصلة

تاريخ النشر: 16 نوفمبر 2023