Este artigo oferece uma exploração abrangente da tecnologia de alcance a laser, traçando sua evolução histórica, elucidando seus princípios fundamentais e destacando suas diversas aplicações. Destinado a engenheiros de laser, equipes de P&D e acadêmicos de óptica, este artigo oferece uma mistura de contexto histórico e compreensão moderna.
A Gênese e a Evolução do Laser Ranging
Originários do início da década de 1960, os primeiros telêmetros a laser foram desenvolvidos principalmente para fins militares [1]. Ao longo dos anos, a tecnologia evoluiu e expandiu sua presença em vários setores, incluindo construção, topografia, aeroespacial [2], e além.
Tecnologia laseré uma técnica de medição industrial sem contato que oferece diversas vantagens quando comparada aos métodos tradicionais de alcance baseados em contato:
- Elimina a necessidade de contato físico com a superfície de medição, evitando deformações que podem levar a erros de medição.
- Minimiza o desgaste na superfície de medição, pois não envolve contato físico durante a medição.
- Adequado para uso em ambientes especiais onde ferramentas de medição convencionais são impraticáveis.
Princípios do Laser Range:
- O alcance do laser utiliza três métodos principais: alcance do pulso do laser, alcance da fase do laser e alcance da triangulação do laser.
- Cada método está associado a faixas de medição e níveis de precisão específicos e comumente utilizados.
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Medição de pulso de laser:
Principalmente empregado para medições de longa distância, geralmente excedendo distâncias em nível de quilômetro, com menor precisão, normalmente em nível de metro.
02
Alcance de fase do laser:
Ideal para medições de média a longa distância, comumente usado em faixas de 50 a 150 metros.
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Triangulação a laser:
Usado principalmente para medições de curta distância, normalmente dentro de 2 metros, oferecendo alta precisão no nível de mícron, embora tenha distâncias de medição limitadas.
Aplicações e Vantagens
O alcance a laser encontrou seu nicho em vários setores:
Construção: Medições de locais, mapeamento topográfico e análise estrutural.
Automotivo: Aprimorando sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS).
Aeroespacial: Mapeamento de terreno e detecção de obstáculos.
Mineração: Avaliação da profundidade do túnel e exploração mineral.
Silvicultura: Cálculo de altura de árvores e análise de densidade florestal.
Fabricação: Precisão no alinhamento de máquinas e equipamentos.
A tecnologia oferece diversas vantagens em relação aos métodos tradicionais, incluindo medições sem contato, desgaste reduzido e versatilidade incomparável.
Soluções da Lumispot Tech na área de medição de distância a laser
Laser de vidro dopado com érbio (Er Glass Laser)
NossoLaser de vidro dopado com érbio, conhecido como 1535 nmSeguro para os olhosO Laser de Vidro Er se destaca em telêmetros seguros para os olhos. Oferece desempenho confiável e econômico, emitindo luz absorvida pela córnea e pelas estruturas cristalinas do olho, garantindo a segurança da retina. Em sistemas de medição a laser e LIDAR, especialmente em ambientes externos que exigem transmissão de luz a longa distância, este laser DPSS é essencial. Ao contrário de produtos anteriores, ele elimina danos aos olhos e riscos de cegueira. Nosso laser utiliza vidro de fosfato de Er:Yb codopado e um semicondutor.fonte de bomba de laserpara produzir um comprimento de onda de 1,5 µm, tornando-o perfeito para medição de distância e comunicações.
Alcance a laser, particularmenteAlcance do tempo de voo (TOF), é um método usado para determinar a distância entre uma fonte de laser e um alvo. Este princípio é amplamente utilizado em diversas aplicações, desde simples medições de distância até mapeamentos 3D complexos. Vamos criar um diagrama para ilustrar o princípio de alcance do laser TOF.
As etapas básicas do alcance do laser TOF são:
Emissão de pulso laser:Um dispositivo laser emite um pulso curto de luz.
Viajar para o alvo:O pulso do laser viaja pelo ar até o alvo.
Reflexão do Alvo:O pulso atinge o alvo e é refletido de volta.
Retornar à fonte:O pulso refletido retorna ao dispositivo laser.
Detecção:O dispositivo laser detecta o pulso laser de retorno.
Medição de tempo:O tempo gasto no percurso de ida e volta do pulso é medido.
Cálculo de distância:A distância até o alvo é calculada com base na velocidade da luz e no tempo medido.
Este ano, a Lumispot Tech lançou um produto perfeitamente adequado para aplicação no campo de detecção TOF LIDAR, umFonte de luz LiDAR 8 em 1. Clique para saber mais se estiver interessado
Módulo de localizador de alcance a laser
Esta série de produtos concentra-se principalmente em um módulo de alcance a laser seguro para os olhos humanos, desenvolvido com base noLasers de vidro dopados com érbio de 1535 nmeMódulo de telêmetro de 1570 nm e 20 km, que são categorizados como produtos de segurança ocular de Classe 1. Nesta série, você encontrará componentes de telêmetros a laser de 2,5 km a 20 km com tamanho compacto, construção leve, propriedades antiparasitárias excepcionais e capacidade eficiente de produção em massa. São altamente versáteis, encontrando aplicações em medição de distância a laser, tecnologia LIDAR e sistemas de comunicação.
Telêmetro a laser integrado
Telêmetros militares portáteisA série desenvolvida pela LumiSpot Tech é eficiente, fácil de usar e segura, empregando comprimentos de onda seguros para os olhos, garantindo uma operação inofensiva. Esses dispositivos oferecem exibição de dados em tempo real, monitoramento de energia e transmissão de dados, reunindo funções essenciais em uma única ferramenta. Seu design ergonômico permite o uso com uma ou duas mãos, proporcionando conforto durante o uso. Esses medidores de distância combinam praticidade e tecnologia avançada, garantindo uma solução de medição simples e confiável.
Por que nos escolher?
Nosso compromisso com a excelência é evidente em cada produto que oferecemos. Compreendemos as complexidades do setor e adaptamos nossos produtos para atender aos mais altos padrões de qualidade e desempenho. Nossa ênfase na satisfação do cliente, aliada à nossa expertise técnica, nos torna a escolha preferida dos profissionais que buscam soluções confiáveis de medição de distância a laser.
Referência
- Smith, A. (1985). História dos Telêmetros a Laser. Revista de Engenharia Óptica.
- Johnson, B. (1992). Aplicações da Medição de Distância a Laser. Óptica Hoje.
- Lee, C. (2001). Princípios de Alcance de Pulso Laser. Pesquisa em Fotônica.
- Kumar, R. (2003). Compreendendo a Variação de Fase do Laser. Journal of Laser Applications.
- Martinez, L. (1998). Triangulação a Laser: Fundamentos e Aplicações. Revisões de Engenharia Óptica.
- Lumispot Tech. (2022). Catálogo de Produtos. Publicações Lumispot Tech.
- Zhao, Y. (2020). O Futuro do Laser Ranging: Integração de IA. Revista de Óptica Moderna.
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Considere a aplicação, os requisitos de alcance, a precisão, a durabilidade e quaisquer recursos adicionais, como impermeabilização ou integração. Também é importante comparar avaliações e preços de diferentes modelos.
[Leia mais:O método específico para selecionar um módulo de telêmetro a laser que você precisa]
É necessária manutenção mínima, como manter a lente limpa e proteger o dispositivo de impactos e condições extremas. Também é necessário trocar ou carregar a bateria regularmente.
Sim, muitos módulos de telêmetro são projetados para serem integrados a outros dispositivos, como drones, rifles, binóculos militares de telêmetro, etc., aprimorando sua funcionalidade com recursos precisos de medição de distância.
Sim, a Lumispot Tech é fabricante de módulos de telêmetro a laser. Os parâmetros podem ser personalizados conforme necessário, ou você pode escolher os parâmetros padrão do nosso módulo de telêmetro. Para mais informações ou dúvidas, entre em contato com nossa equipe de vendas e informe suas necessidades.
A maioria dos nossos módulos laser da série de telêmetros são projetados para serem compactos e leves, especialmente as séries L905 e L1535, com alcances de 1 km a 12 km. Para o menor, recomendamos oLSP-LRS-0310Fque pesa apenas 33g e tem alcance de 3km.
Os lasers surgiram como ferramentas essenciais em diversos setores, especialmente em segurança e vigilância. Sua precisão, controlabilidade e versatilidade os tornam indispensáveis para proteger nossas comunidades e infraestrutura.
Neste artigo, abordaremos as diversas aplicações da tecnologia laser nas áreas de segurança, proteção, monitoramento e prevenção de incêndios. Esta discussão visa proporcionar uma compreensão abrangente do papel dos lasers em sistemas de segurança modernos, oferecendo insights sobre seus usos atuais e potenciais desenvolvimentos futuros.
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Aplicações de Laser em Casos de Segurança e Defesa
Sistemas de Detecção de Intrusão
Esses scanners a laser sem contato escaneiam ambientes em duas dimensões, detectando movimento medindo o tempo que um feixe de laser pulsado leva para refletir de volta à sua fonte. Essa tecnologia cria um mapa de contorno da área, permitindo que o sistema reconheça novos objetos em seu campo de visão por meio de mudanças no ambiente programado. Isso permite a avaliação do tamanho, formato e direção de alvos em movimento, emitindo alarmes quando necessário (Hosmer, 2004).
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Sistemas de Vigilância
Na vigilância por vídeo, a tecnologia laser auxilia no monitoramento da visão noturna. Por exemplo, a geração de imagens com controle de alcance a laser no infravermelho próximo pode suprimir eficazmente o retroespalhamento da luz, aumentando significativamente a distância de observação dos sistemas de imagem fotoelétrica em condições climáticas adversas, tanto diurnas quanto noturnas. Os botões de função externos do sistema controlam a distância de controle, a largura do estroboscópio e a nitidez da imagem, melhorando o alcance da vigilância. (Wang, 2016).
Monitoramento de tráfego
Os medidores de velocidade a laser são cruciais no monitoramento de tráfego, utilizando tecnologia laser para medir a velocidade dos veículos. Esses dispositivos são os preferidos pelas autoridades policiais por sua precisão e capacidade de identificar veículos individuais em tráfego intenso.
Monitoramento de Espaços Públicos
A tecnologia a laser também é fundamental no controle e monitoramento de multidões em espaços públicos. Scanners a laser e tecnologias relacionadas supervisionam com eficácia os movimentos de multidões, aumentando a segurança pública.
Aplicações de detecção de incêndio
Em sistemas de alerta de incêndio, os sensores a laser desempenham um papel fundamental na detecção precoce de incêndios, identificando rapidamente sinais de incêndio, como fumaça ou mudanças de temperatura, para acionar alarmes oportunos. Além disso, a tecnologia a laser é inestimável no monitoramento e na coleta de dados em locais de incêndio, fornecendo informações essenciais para o controle do fogo.
Aplicação especial: UAVs e tecnologia laser
O uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) em segurança está crescendo, com a tecnologia laser aprimorando significativamente suas capacidades de monitoramento e segurança. Esses sistemas, baseados em Matrizes de Plano Focal (FPA) de Fotodiodo de Avalanche (APD) de nova geração e combinados com processamento de imagens de alto desempenho, melhoraram significativamente o desempenho da vigilância.
Lasers verdes e módulo telêmetroem Defesa
Entre os vários tipos de lasers,lasers de luz verde, operando tipicamente na faixa de 520 a 540 nanômetros, destacam-se por sua alta visibilidade e precisão. Esses lasers são particularmente úteis em aplicações que exigem marcação ou visualização precisas. Além disso, os módulos de alcance a laser, que utilizam a propagação linear e a alta precisão dos lasers, medem distâncias calculando o tempo que um feixe de laser leva para viajar do emissor ao refletor e retornar. Essa tecnologia é crucial em sistemas de medição e posicionamento.
Evolução da Tecnologia Laser em Segurança
Desde sua invenção em meados do século XX, a tecnologia laser passou por um desenvolvimento significativo. Inicialmente uma ferramenta experimental científica, os lasers tornaram-se essenciais em diversos campos, incluindo indústria, medicina, comunicação e segurança. No âmbito da segurança, as aplicações do laser evoluíram de sistemas básicos de monitoramento e alarme para sistemas sofisticados e multifuncionais. Entre eles, estão detecção de intrusão, vigilância por vídeo, monitoramento de tráfego e sistemas de alerta de incêndio.
Inovações futuras em tecnologia laser
O futuro da tecnologia laser em segurança poderá testemunhar inovações revolucionárias, particularmente com a integração da inteligência artificial (IA). Algoritmos de IA que analisam dados de escaneamento a laser poderão identificar e prever ameaças à segurança com mais precisão, aumentando a eficiência e o tempo de resposta dos sistemas de segurança. Além disso, com o avanço da tecnologia da Internet das Coisas (IoT), a combinação da tecnologia laser com dispositivos conectados em rede provavelmente resultará em sistemas de segurança mais inteligentes e automatizados, capazes de monitorar e responder em tempo real.
Espera-se que essas inovações não apenas melhorem o desempenho dos sistemas de segurança, mas também transformem nossa abordagem à segurança e vigilância, tornando-as mais inteligentes, eficientes e adaptáveis. À medida que a tecnologia avança, a aplicação de lasers em segurança tende a se expandir, proporcionando ambientes mais seguros e confiáveis.
Referências
- Hosmer, P. (2004). O uso da tecnologia de escaneamento a laser para proteção perimetral. Anais da 37ª Conferência Internacional Carnahan sobre Tecnologia de Segurança, realizada em 2003. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W., & Wu, S. (2016). Projeto de um sistema miniatura de processamento de vídeo em tempo real com controle de alcance de laser no infravermelho próximo. ICMMITA-16. DOI
- Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
- M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP, & Gorce, D. (2017). Imagens de laser flash 2D e 3D para vigilância de longo alcance na segurança de fronteiras marítimas: detecção e identificação para aplicações anti-UAS. Anais da SPIE - Sociedade Internacional de Engenharia Óptica. DOI
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