Сигурносни ласерски сензор за радарско решење

ЛиДАРЛасер Сенсор активно емитује ласерску светлост и може да добије информације као што су растојање, оријентација, брзина и контура мете која се упада са високом прецизношћу и високом резолуцијом. Широко се користи у областима као што су урбана безбедност и индустријска безбедност. Овај чланак укратко представља главне домаће и стране произвођаче сигурносних лидара и њихове техничке спецификације производа. Комбинујући потребе различитих безбедносних апликација, разматрају се принципи, карактеристике и тренутна ситуација лидара под различитим техничким системима са три аспекта: шеме домета, методе скенирања и избора извора светлости. Коначно, сумирани су и перспективни трендови примене и перспективе развоја безбедносног лидара. Да би задовољио потребе потрошачких безбедносних апликација, безбедносни лидар ће се даље развијати у правцу ниске цене, високих перформанси, серијализације, минијатуризације, чврстог стања, чипизације и интеграције са више извора.

Да би детектовао информацију о циљу, безбедносни лидар може не само да директно мери време лета ласерских импулса, већ и да модулише амплитуду, фреквенцију и фазу емитованог ласерског сигнала, чиме индиректно детектује циљну удаљеност. Према методи детекције, решења за мерење сигурносног лидара могу се поделити на импулсно време лета (ТОФ), амплитудно модулисани континуирани талас (АМЦВ) и фреквентно модулисани континуирани талас (Фрекуенци Модулатед Цонтинуоус Ваве, ФМЦВ) Три типа.

Импулсна ТОФ детекција користи импулсне светлосне сигнале као сигнале за детекцију и добија информације о удаљености циља прецизним мерењем времена лета рефлектованих светлосних импулса. Принцип је приказан на слици 1. Решење ТОФ се може применити на безбедност на различитим удаљеностима, као што је безбедност периметра и индустријска безбедност. Његов технички принцип је једноставан и његова зрелост је висока. У исто време, постоје одговарајуће зреле компоненте модула и наменски чипови за обраду за пулсну ласерску емисију, пријем и обраду. Поред тога, већ постоји велики број зрелих ТОФ решења и компоненти које комбинују методе скенирања, које могу лако да задовоље потражњу тржишта. Већина Лидара користи овај технички механизам. Међутим, и даље постоје многи проблеми које треба хитно решити: први је лоша заштита од сметњи, а метод добијања ехо сигнала директном детекцијом је подложан сметњама амбијенталног светла, што представља безбедносне ризике; други је ниска осетљивост детекције и велика снага импулса. Он поставља веће захтеве за перформансе уређаја и безбедност људског ока; трећи је проблем рада у свим временским условима. На ову методу лако утичу лоше временске прилике као што су киша, магла и снег. Различити произвођачи сигурносних лидара су предложили одговарајућа решења. Међу њима, Беикинг Пхотон ТФ03 сигурносни лидар користи технологију вишеструког одјека и комбинује алгоритме компензације за спољашње јаке светлости и кише, снег и маглу како би се обезбедила поуздана детекција у тешким спољашњим окружењима.

Слика 1 Шема импулсног ТОФ ЛиДАР-а

АМЦВ детекција се разликује од директне пулсне детекције. Емитује континуирани ласерски сигнал и модулира амплитуду сигнала ласерске емисије. Удаљеност се мери откривањем фазне разлике између ехо сигнала и емисионог сигнала. Принцип је приказан на слици 2. приказано. АМЦВ је генерално погодан за кратке до средње удаљености, као што су удаљености детекције од десетина метара до стотина метара. Његов јединствени метод детекције је погодан за реализацију флеш скенирања полупроводничких поља. У исто време, тачност опсега заснована на фази је висока, углавном достижући ниво милиметра.

Слика 2 Шема АМЦВ ЛиДАР-а

ФМЦВ детекција користи сигнале линеарне фреквенцијске модулације за модулацију ласера ​​и добија информације о циљној удаљености и тренутну брзину упоређивањем тренутне фреквентне разлике између рефлектованог светлосног сигнала и светлосног сигнала локалног осцилатора. Принцип је приказан на слици 3. У поређењу са прва два, његова изузетна предност је у томе што може истовремено да мери раздаљину циља и Доплерову радијалну брзину, може да пружи 4Д информације, да помогне у класификацији циља и има шире поље примене; такође има јаку отпорност на сметње и већу осетљивост. Поред тога, овај метод детекције је погодан за јефтину масовну производњу користећи силицијумску фотонику и технологију фазних низова, али тренутна зрелост технологије је ниска и уређаји су релативно скупи.

Слика 3 Шема ФМЦВ ЛиДАР-а

Свако од три решења за распон има своје карактеристике и примену. У поређењу са решењима за пулсну ТОФ детекцију и АМЦВ детекцију, ФМЦВ технологија има значајне предности и огроман потенцијал у погледу зрелости технологије и перформанси трошкова. Међутим, до сада и даље постоје проблеми у примени ФМЦВ техничких решења на тржишту безбедности. Потребне компоненте високих перформанси су скупе и не могу се производити у великим количинама. Са развојем полупроводничке технологије, коришћење технологије фотонске интеграције за изградњу интегрисаног лидара на чипу је важан тренд у будућем развоју.

Контакт информације:

Ако имате било какву идеју, слободно разговарајте са нама. Без обзира где се налазе наши купци и који су наши захтеви, ми ћемо следити наш циљ да нашим купцима пружимо висок квалитет, ниске цене и најбољу услугу.