ماذا تعرف عن تقنية تحديد المدى بالليزر؟

مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا، دخلت تقنية تحديد المدى بالليزر مجالات جديدة وجرى تطبيقها على نطاق واسع. فما هي بعض الحقائق الأساسية حول تقنية تحديد المدى بالليزر التي يجب أن نعرفها؟ اليوم، دعونا نشارك بعض المعلومات الأساسية حول هذه التقنية.
1. كيف بدأت تقنية تحديد المدى بالليزر؟
شهدت ستينيات القرن الماضي ظهور تقنية تحديد المدى بالليزر. اعتمدت هذه التقنية في البداية على نبضة ليزر واحدة، واستخدمت طريقة زمن الرحلة (TOF) لقياس المسافة. في طريقة TOF، تُصدر وحدة تحديد المدى بالليزر نبضة ليزر، ينعكسها الهدف ويلتقطها جهاز الاستقبال الخاص بها. بمعرفة سرعة الضوء الثابتة وقياس الوقت الذي تستغرقه نبضة الليزر للانتقال إلى الهدف والعودة بدقة، يمكن حساب المسافة بين الهدف وجهاز تحديد المدى. وحتى اليوم، وبعد ستين عامًا، لا تزال معظم تقنيات قياس المسافة تعتمد على هذا المبدأ القائم على TOF.

2.ما هي تقنية النبضات المتعددة في تحديد المدى بالليزر؟
مع تطور تقنية القياس بنبضة واحدة، أدى المزيد من الاستكشاف إلى التطبيق التجريبي لتقنية القياس بنبضات متعددة. وقد حققت تقنية النبضات المتعددة، القائمة على طريقة TOF عالية الموثوقية، فوائد جمة للأجهزة المحمولة في متناول المستخدمين. فعلى سبيل المثال، يواجه الجنود الذين يستخدمون الأجهزة اليدوية لاستهداف الأهداف ارتعاشًا أو اهتزازًا طفيفًا في اليد. فإذا تسببت هذه الارتعاشات في إخفاق النبضة الواحدة في إصابة الهدف، فلا يمكن الحصول على نتائج قياس دقيقة. في هذا السياق، تُظهر تقنية النبضات المتعددة مزاياها الحاسمة، إذ تُحسّن بشكل كبير احتمالية إصابة الهدف، وهو أمر بالغ الأهمية للأجهزة اليدوية والعديد من الأنظمة المتنقلة الأخرى.
3. كيف تعمل تقنية النبضات المتعددة في تحديد المدى بالليزر؟
بالمقارنة مع تقنية القياس بنبضة واحدة، لا تُصدر أجهزة قياس المسافات بالليزر التي تستخدم تقنية القياس متعدد النبضات نبضة ليزر واحدة لقياس المسافة، بل تُرسل باستمرار سلسلة من نبضات الليزر القصيرة جدًا (تدوم في نطاق النانو ثانية). يتراوح إجمالي وقت قياس هذه النبضات بين 300 و800 ميلي ثانية، حسب أداء وحدة قياس المسافات بالليزر المُستخدمة. بمجرد وصول هذه النبضات إلى الهدف، تنعكس إلى جهاز الاستقبال عالي الحساسية في جهاز قياس المسافات بالليزر. يبدأ جهاز الاستقبال بعد ذلك بأخذ عينات من نبضات الصدى المُستقبلة، ومن خلال خوارزميات قياس دقيقة للغاية، يُمكنه حساب قيمة مسافة موثوقة، حتى في حالة ارتداد عدد محدود فقط من نبضات الليزر المنعكسة بسبب الحركة (مثل ارتعاشات خفيفة من الاستخدام اليدوي).
4. كيف يعمل Lumispot على تحسين دقة تحديد المدى بالليزر؟
- طريقة القياس بالتبديل المجزأ: قياس دقيق لتعزيز الدقة
يعتمد جهاز Lumispot على طريقة قياس بالتبديل المجزأ تُركز على دقة القياس. من خلال تحسين تصميم المسار الضوئي وخوارزميات معالجة الإشارات المتقدمة، بالإضافة إلى خرج الطاقة العالي وخصائص النبضات الطويلة لليزر، يخترق جهاز Lumispot بنجاح التداخل الجوي، مما يضمن نتائج قياس مستقرة ودقيقة. تعتمد هذه التقنية على استراتيجية تحديد مدى عالية التردد، تُصدر نبضات ليزر متعددة باستمرار وتُجمّع إشارات الصدى، مما يُخفّض الضوضاء والتداخل بفعالية. يُحسّن هذا بشكل كبير نسبة الإشارة إلى الضوضاء، مما يُحقق قياسًا دقيقًا للمسافة. حتى في البيئات المعقدة أو ذات الاختلافات الطفيفة، تضمن طريقة القياس بالتبديل المجزأ نتائج دقيقة ومستقرة، مما يجعلها تقنية أساسية لتحسين دقة القياس.
- تعويض العتبة المزدوجة لدقة تحديد المدى: معايرة مزدوجة لتحقيق دقة فائقة

يستخدم لوميسبوت أيضًا نظام قياس ثنائي العتبة مع آلية معايرة مزدوجة أساسية. يضبط النظام أولًا عتبتين مختلفتين للإشارة لالتقاط نقطتين زمنيتين حرجتين لإشارة صدى الهدف. تختلف هاتان النقطتان الزمنيتان اختلافًا طفيفًا بسبب اختلاف العتبتين، لكن هذا الاختلاف يُصبح أساسيًا لتعويض الأخطاء. من خلال قياس وحساب الوقت عالي الدقة، يمكن للنظام حساب فرق التوقيت بين هاتين النقطتين بدقة وضبط نتيجة تحديد المدى الأصلية بدقة، مما يُحسّن دقة تحديد المدى بشكل كبير.

5. هل تشغل وحدات تحديد المدى بالليزر عالية الدقة وطويلة المدى حجمًا كبيرًا؟
بهدف توسيع نطاق استخدام وحدات قياس المسافات بالليزر وجعلها أكثر سهولة، تطورت وحدات قياس المسافات الليزرية الحالية إلى أشكال أكثر إحكامًا ودقة. على سبيل المثال، يتميز جهاز قياس المسافات الليزري LSP-LRD-01204 من Lumispot بحجمه الصغير للغاية (11 غرامًا فقط) ووزنه الخفيف، مع الحفاظ على أداء مستقر، ومقاومة عالية للصدمات، وسلامة للعين من الفئة الأولى. يُظهر هذا المنتج توازنًا مثاليًا بين سهولة الحمل والمتانة، وقد استُخدم على نطاق واسع في مجالات مثل الاستهداف وتحديد المدى، وتحديد المواقع الكهروضوئية، والطائرات بدون طيار، والمركبات غير المأهولة، والروبوتات، وأنظمة النقل الذكية، والخدمات اللوجستية الذكية، والإنتاج الآمن، والأمن الذكي. يعكس تصميم هذا المنتج فهم Lumispot العميق لاحتياجات المستخدمين وتكامله العالي مع الابتكارات التكنولوجية، مما يجعله منتجًا رائدًا في السوق.

لومي سبوت

العنوان: المبنى رقم 4، رقم 99، طريق فورونغ الثالث، منطقة شيشان، ووشي، 214000، الصين
هاتف: + 86-0510 87381808.
الجوال: +86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn