新到着 – 1535nm エルビウムレーザー距離計モジュール

01 はじめに

 

近年、無人戦闘プラットフォーム、ドローン、個人兵士用のポータブル機器の出現に伴い、小型の手持ち式長距離レーザー距離計が幅広い応用の可能性を示しています。波長 1535nm のエルビウム ガラス レーザー測距技術はますます成熟しています。目の安全性、煙を透過する強力な能力、長距離という利点があり、レーザー測距技術開発の重要な方向性となっています。

 

02 製品紹介

 

LSP-LRS-0310 F-04 レーザー距離計は、Lumispot が独自に開発した 1535nm Er ガラスレーザーをベースに開発したレーザー距離計です。革新的なシングルパルス飛行時間型 (TOF) 測距方式を採用しており、その測距性能はさまざまな種類のターゲットに対して優れています。建物の測距距離は簡単に 5 キロメートルに達し、高速で移動する車でも測距できます。安定した3.5キロメートルの範囲を達成できます。人員監視などのアプリケーション シナリオでは、人の測距距離は 2 キロメートルを超え、データの精度とリアルタイム性が保証されます。 LSP-LRS-0310F-04 レーザー距離計は、RS422 シリアル ポートを介したホスト コンピュータとの通信をサポートし (TTL シリアル ポートのカスタマイズ サービスも提供されます)、データ送信をより便利かつ効率的にします。

 

 

図1 LSP-LRS-0310 F-04 レーザー距離計の製品図と1元硬貨の大きさの比較

 

03 製品の特徴

 

* ビーム拡張統合設計: 効率的な統合と強化された環境適応性

統合されたビーム拡張設計により、コンポーネント間の正確な調整と効率的な連携が保証されます。 LD ポンプ光源はレーザー媒体に安定かつ効率的なエネルギー入力を提供し、速軸コリメータと集束ミラーはビーム形状を正確に制御し、ゲインモジュールはレーザーエネルギーをさらに増幅し、ビームエキスパンダーはビーム直径を効果的に拡大し、ビームを縮小します。発散角を大きくし、ビームの指向性と伝送距離を向上させます。光サンプリング モジュールはレーザーのパフォーマンスをリアルタイムで監視し、安定した信頼性の高い出力を保証します。同時に、密閉設計は環境に優しく、レーザーの耐用年数を延ばし、メンテナンスコストを削減します。

 

図2 エルビウムガラスレーザーの実機写真

 

* セグメント切り替え距離測定モード: 距離測定精度を向上させるための精密な測定

セグメント化されたスイッチング測距方法は、正確な測定を核としています。光路設計と高度な信号処理アルゴリズムを最適化し、レーザーの高エネルギー出力と長パルス特性を組み合わせることで、大気の干渉をうまく通過し、測定結果の安定性と精度を保証します。この技術は、高繰り返し周波数測距戦略を使用して、複数のレーザーパルスを連続的に放射し、エコー信号を蓄積して処理し、ノイズと干渉を効果的に抑制し、信号対雑音比を大幅に改善し、ターゲット距離の正確な測定を実現します。複雑な環境や小さな変化に直面した場合でも、セグメント化されたスイッチング測距方法は測定結果の精度と安定性を確保でき、測距精度を向上させる重要な技術手段となります。

 

*二重閾値方式により測距精度を補正:二重校正、限界精度を超える

二重閾値スキームの中核は、二重校正メカニズムにあります。システムはまず、ターゲット エコー信号の 2 つの重要な時点を捕捉するために 2 つの異なる信号しきい値を設定します。これら 2 つの時点は、しきい値が異なるためわずかに異なりますが、この差が誤差を補正する鍵となります。高精度の時間測定と計算により、システムはこれら 2 つの時点間の時間差を正確に計算し、それに応じて元の測距結果を細かく補正することができるため、測距精度が大幅に向上します。

 

 

図 3 デュアルしきい値アルゴリズムの補償測距精度の概略図

 

* 低消費電力設計: 高効率、省エネ、最適化されたパフォーマンス

メインコントロールボードやドライバーボードなどの回路モジュールを徹底的に最適化することで、先進的な低電力チップと効率的な電力管理戦略を採用し、スタンバイモードでのシステム消費電力が0.24W未満に厳密に制御されるようにしました。従来の設計に比べて大幅な削減が可能です。 1Hzの測距周波数でも全体の消費電力は0.76W以内に抑えられ、優れたエネルギー効率を示しています。ピーク動作状態では、消費電力は増加しますが、消費電力は 3W 以内に効果的に制御され、省エネ目標を考慮しながら、高性能要件下でも機器の安定した動作を保証します。

 

* 優れた作業能力: 優れた放熱性、安定した効率的な動作を保証します。

高温の課題に対処するために、LSP-LRS-0310F-04 レーザー距離計は高度な放熱システムを採用しています。内部の熱伝導経路の最適化、放熱面積の増加、高効率放熱材料の使用により、製品は内部で発生した熱を迅速に放散し、長期の高負荷下でもコアコンポーネントが適切な動作温度を維持できるようにします。手術。この優れた放熱能力は、製品の寿命を延ばすだけでなく、測距性能の安定性と一貫性を保証します。

 

* 携帯性と耐久性: 小型化されたデザイン、優れたパフォーマンスが保証されています

LSP-LRS-0310F-04 レーザー距離計は、その驚くべき小型サイズ (わずか 33 グラム) と軽量を特徴とし、安定した性能、高い耐衝撃性、第一レベルの目の安全性という優れた品質を考慮に入れており、完璧な性能を示しています。携帯性と耐久性のバランス。この製品のデザインは、ユーザーニーズの深い理解と技術革新の高度な統合を完全に反映しており、市場で注目を集めています。

 

04 アプリケーションシナリオ

 

これは、照準と測距、光電測位、ドローン、無人車両、ロボット工学、インテリジェント輸送システム、インテリジェント製造、インテリジェント物流、安全生産、インテリジェントセキュリティなどの多くの特殊分野で使用されています。

 

05 主なテクニカル指標

 

基本的なパラメータは次のとおりです。

アイテム

価値

波長

1535±5nm

レーザー発散角

≤0.6mrad

受信絞り

Φ16mm

最大範囲

≥3.5 km (車両目標)

≥ 2.0 km (人間の目標)

≧5km(建物目標)

最小測定範囲

≤15m

距離測定精度

≤ ±1m

測定頻度

1~10Hz

距離分解能

≤ 30m

角度分解能

1.3mrad

正確さ

≥98%

誤警報率

≤ 1%

複数のターゲットの検出

デフォルトのターゲットは最初のターゲットで、サポートされる最大ターゲットは 3 です。

データインターフェース

RS422 シリアル ポート (カスタマイズ可能な TTL)

電源電圧

DC5~28V

平均消費電力

≤ 0.76W (1Hz動作時)

ピーク消費電力

≤3W

待機時消費電力

≦0.24W(距離測定時以外の消費電力)

スリープ消費電力

≤ 2mW (POWER_ENピンがLowに引き下げられた場合)

レンジングロジック

最初と最後の距離測定機能付き

寸法

≤48mm×21mm×31mm

重さ

33g±1g

動作温度

-40℃~+70℃

保管温度

-55℃~+75℃

ショック

>75g@6ms

振動

一般的な下部完全性振動試験 (GJB150.16A-2009 図 C.17)

 

製品の外観寸法:

 

図 4 LSP-LRS-0310 F-04 レーザー距離計の製品寸法

 

06 ガイドライン

 

※この測距モジュールが発するレーザーは1535nmであり、人間の目には安全です。人間の目には安全な波長ですが、レーザーを直接見ないことをお勧めします。

* 3 つの光軸の平行度を調整するときは、必ず受信レンズを遮ってください。そうしないと、過剰なエコーにより検出器が永久に損傷します。

※本測距モジュールは密閉型ではありません。レーザーの損傷を避けるために、環境の相対湿度が 80% 未満であることを確認し、環境を清潔に保ってください。

* 測距モジュールの範囲は、大気の視程とターゲットの性質に関係します。霧、雨、砂嵐の状況では航続距離が減少します。緑の葉、白い壁、露出した石灰岩などのターゲットは反射率が高く、範囲を広げることができます。さらに、レーザー光線に対するターゲットの傾斜角が増加すると、射程は減少します。

*エコーが強すぎてAPD検出器に損傷を与えることを避けるため、5メートル以内のガラスや白い壁などの強い反射ターゲットにレーザーを照射することは固く禁じられています。

※電源が入っている状態でのケーブルの抜き差しは厳禁です。

* 電源の極性が正しく接続されていることを確認してください。接続されていないと、デバイスに永久的な損傷を与える可能性があります。.


投稿日時: 2024 年 9 月 9 日