ما الذي تعرفه عن تقنية تحديد المدى بالليزر؟

مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا، دخلت تقنية تحديد المدى بالليزر مجالاتٍ أوسع وانتشر استخدامها على نطاقٍ واسع. فما هي بعض الحقائق الأساسية التي يجب أن نعرفها عن هذه التقنية؟ دعونا اليوم نستعرض بعض المعلومات الأساسية عنها.
1. كيف بدأت تقنية تحديد المدى بالليزر؟
شهدت ستينيات القرن الماضي ظهور تقنية قياس المسافة بالليزر. اعتمدت هذه التقنية في البداية على نبضة ليزر واحدة، مستخدمةً طريقة زمن الرحلة (TOF) لقياس المسافة. في هذه الطريقة، يُصدر جهاز قياس المسافة بالليزر نبضة ليزر، تنعكس بدورها عن الجسم المستهدف، ثم يستقبلها جهاز الاستقبال في الجهاز. وبمعرفة سرعة الضوء الثابتة، وقياس الزمن الذي تستغرقه نبضة الليزر للوصول إلى الهدف والعودة بدقة، يُمكن حساب المسافة بين الجسم وجهاز قياس المسافة. وحتى اليوم، وبعد مرور ستين عامًا، لا تزال معظم تقنيات قياس المسافة تعتمد على مبدأ زمن الرحلة هذا.

2. ما هي تقنية النبضات المتعددة في تحديد المدى بالليزر؟
مع تطور تقنية قياس النبضة المفردة، أدى المزيد من البحث إلى التطبيق التجريبي لتقنية قياس النبضات المتعددة. وقد حققت هذه التقنية، القائمة على طريقة قياس زمن الطيران (TOF) عالية الموثوقية، فوائد جمة للأجهزة المحمولة التي يستخدمها المستخدمون. فعلى سبيل المثال، يواجه الجنود الذين يستخدمون الأجهزة المحمولة للتصويب على الأهداف تحديًا لا مفر منه يتمثل في ارتعاش اليد الطفيف. فإذا تسبب هذا الارتعاش في عدم إصابة النبضة المفردة للهدف، فلن يكون بالإمكان الحصول على نتائج قياس دقيقة. وفي هذا السياق، تبرز مزايا تقنية النبضات المتعددة الحاسمة، إذ أنها تُحسّن بشكل كبير احتمالية إصابة الهدف، وهو أمر بالغ الأهمية للأجهزة المحمولة والعديد من الأنظمة المتنقلة الأخرى.
3. كيف تعمل تقنية النبضات المتعددة في تحديد المدى بالليزر؟
بالمقارنة مع تقنية قياس المسافة بنبضة واحدة، لا تُصدر أجهزة قياس المسافة بالليزر التي تستخدم تقنية قياس المسافة بنبضات متعددة نبضة ليزر واحدة فقط لقياس المسافة. بل تُرسل باستمرار سلسلة من نبضات الليزر القصيرة جدًا (تستمر في نطاق النانوثانية). يتراوح إجمالي زمن القياس لهذه النبضات من 300 إلى 800 مللي ثانية، وذلك حسب أداء وحدة قياس المسافة بالليزر المستخدمة. بمجرد وصول هذه النبضات إلى الهدف، تنعكس عائدةً إلى جهاز الاستقبال عالي الحساسية في جهاز قياس المسافة بالليزر. يبدأ جهاز الاستقبال بعد ذلك في أخذ عينات من نبضات الصدى المستلمة، ومن خلال خوارزميات قياس عالية الدقة، يمكنه حساب قيمة مسافة موثوقة، حتى عندما لا يعود سوى عدد محدود من نبضات الليزر المنعكسة بسبب الحركة (مثل الاهتزازات الطفيفة الناتجة عن الاستخدام اليدوي).
4. كيف يُحسّن نظام Lumispot دقة تحديد المدى بالليزر؟
- طريقة قياس التبديل المجزأ: قياس دقيق لتعزيز الدقة
تعتمد تقنية Lumispot على طريقة قياس التبديل المجزأ التي تركز على القياس الدقيق. فمن خلال تحسين تصميم المسار البصري وخوارزميات معالجة الإشارات المتقدمة، بالإضافة إلى طاقة الليزر العالية وخصائص النبضات الطويلة، تتغلب Lumispot بنجاح على التداخلات الجوية، مما يضمن نتائج قياس مستقرة ودقيقة. تستخدم هذه التقنية استراتيجية تحديد المدى عالية التردد، حيث تُصدر نبضات ليزر متعددة بشكل مستمر وتجمع إشارات الصدى، مما يقلل الضوضاء والتداخل بشكل فعال. وهذا بدوره يُحسّن نسبة الإشارة إلى الضوضاء بشكل ملحوظ، مما يُتيح قياس المسافة بدقة عالية. حتى في البيئات المعقدة أو ذات التغيرات الطفيفة، تضمن طريقة قياس التبديل المجزأ نتائج دقيقة ومستقرة، مما يجعلها تقنية أساسية لتحسين دقة القياس.
– تعويض العتبة المزدوجة لدقة تحديد المدى: معايرة مزدوجة لدقة فائقة

يستخدم نظام Lumispot أيضًا نظام قياس ثنائي العتبة مع آلية معايرة ثنائية أساسية. يقوم النظام أولًا بضبط عتبتين مختلفتين للإشارة لالتقاط نقطتين زمنيتين حاسمتين لإشارة صدى الهدف. تختلف هاتان النقطتان الزمنيتان اختلافًا طفيفًا نتيجةً لاختلاف العتبتين، لكن هذا الاختلاف يُعدّ أساسيًا لتعويض الأخطاء. من خلال قياس الوقت وحسابه بدقة عالية، يستطيع النظام حساب الفرق الزمني بين هاتين النقطتين بدقة، وضبط نتيجة تحديد المدى الأصلية بدقة، مما يُحسّن دقة تحديد المدى بشكل ملحوظ.

5. هل تشغل وحدات تحديد المدى بالليزر عالية الدقة وبعيدة المدى حجماً كبيراً؟
بهدف جعل وحدات قياس المسافة بالليزر أكثر انتشارًا وسهولة في الاستخدام، تطورت هذه الوحدات لتصبح أكثر دقةً وصغرًا. فعلى سبيل المثال، يتميز جهاز قياس المسافة بالليزر LSP-LRD-01204 من لوميسبوت بصغر حجمه (11 غرامًا فقط) وخفة وزنه، مع الحفاظ على أداء مستقر، ومقاومة عالية للصدمات، ومستوى أمان للعين من الفئة الأولى. يُجسد هذا المنتج توازنًا مثاليًا بين سهولة الحمل والمتانة، ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل تحديد الأهداف وقياس المسافة، 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 لوميسبوت العميق لاحتياجات المستخدمين وتكاملها العالي مع الابتكار التكنولوجي، مما يجعله منتجًا متميزًا في السوق.

لوميسبوت

العنوان: المبنى رقم 4، رقم 99، طريق فورونغ الثالث، منطقة شيشان، ووشي، 214000، الصين
الهاتف: +86-051087381808.
جوال: +86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn