Este artigo fornece 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 ópticos, esta peça oferece uma mistura de contexto histórico e compreensão moderna.
A gênese e a evolução do alcance do laser
Originados no 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 medição 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 alcance do laser:
- 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 comumente usados.
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Variação do pulso do laser:
Empregado principalmente para medições de longa distância, normalmente excedendo distâncias de nível de quilômetro, com menor precisão, normalmente no nível do medidor.
02
Variação da fase do laser:
Ideal para medições de média a longa distância, comumente usado em faixas de 50 a 150 metros.
03
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: Melhorar os sistemas avançados de assistência ao condutor (ADAS).
Aeroespacial: Mapeamento de terreno e detecção de obstáculos.
Mineração: Avaliação de profundidade de túneis 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 telêmetro a laser
Laser de vidro dopado com érbio (Er Glass Laser)
NossoLaser de vidro dopado com érbio, conhecido como 1535nmSeguro para os olhosEr Glass Laser, é excelente em telêmetros seguros para os olhos. Oferece desempenho confiável e econômico, emitindo luz absorvida pela córnea e estruturas cristalinas do olho, garantindo a segurança da retina. Em alcance a laser e LIDAR, especialmente em ambientes externos que exigem transmissão de luz de longa distância, este laser DPSS é essencial. Ao contrário dos produtos anteriores, elimina danos oculares e riscos de cegueira. Nosso laser usa vidro fosfato Er: Yb co-dopado e um semicondutorfonte de bomba laserpara produzir um comprimento de onda de 1,5um, tornando-o perfeito para alcance e comunicações.
Alcance do laser, particularmenteVariação 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 complexos mapeamentos 3D. Vamos criar um diagrama para ilustrar o princípio do alcance do laser TOF.
As etapas básicas no alcance do laser TOF são:
Emissão de Pulso Laser: Um dispositivo laser emite um curto pulso 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 volta para o dispositivo laser.
Detecção:O dispositivo laser detecta o pulso de laser de retorno.
Medição de tempo:O tempo necessário para o 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 na área de detecção TOF LIDAR, umFonte de luz LiDAR 8 em 1. Clique para saber mais se você estiver interessado
Módulo telêmetro 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 dopado com érbio de 1535 nmemódulo do rangefinder de 1570nm 20km, que são categorizados como produtos padrão de segurança ocular Classe 1. Nesta série, você encontrará componentes de telêmetro a laser de 2,5 km a 20 km com tamanho compacto, construção leve, propriedades anti-interferência excepcionais e recursos eficientes de produção em massa. Eles são altamente versáteis, encontrando aplicações em alcance de laser, tecnologia LIDAR e sistemas de comunicação.
Telêmetro a laser integrado
Telêmetros portáteis militaresAs séries desenvolvidas pela LumiSpot Tech são eficientes, fáceis de usar e seguras, empregando comprimentos de onda seguros para os olhos para uma operação inofensiva. Esses dispositivos oferecem exibição de dados em tempo real, monitoramento de energia e transmissão de dados, encapsulando funções essenciais em uma única ferramenta. Seu design ergonômico suporta o uso com uma ou duas mãos, proporcionando conforto durante o uso. Esses telémetros 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 todos os produtos que oferecemos. Compreendemos as complexidades da indústria e adaptamos nossos produtos para atender aos mais altos padrões de qualidade e desempenho. Nossa ênfase na satisfação do cliente, combinada com nosso conhecimento técnico, nos torna a escolha preferida para profissionais que buscam soluções confiáveis de alcance a laser.
Referência
- Smith, A. (1985). História dos telêmetros a laser. Jornal de Engenharia Óptica.
- Johnson, B. (1992). Aplicações de alcance a laser. Óptica hoje.
- Lee, C. (2001). Princípios do alcance do pulso do laser. Pesquisa Fotônica.
- Kumar, R. (2003). Compreendendo o intervalo de fases do laser. Jornal de aplicações de laser.
- Martínez, L. (1998). Triangulação a Laser: Noções Básicas e Aplicações. Avaliações de engenharia óptica.
- Tecnologia Lumispot. (2022). Catálogo de produtos. Publicações técnicas da Lumispot.
- Zhao, Y. (2020). Futuro do Laser Ranging: Integração de IA. Jornal 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 recursos de integração. Também é importante comparar avaliações e preços de diferentes modelos.
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É necessária uma manutenção mínima, como manter a lente limpa e proteger o dispositivo de impactos e condições extremas. A substituição ou carregamento regular da bateria também é necessária.
Sim, muitos módulos telêmetros são projetados para serem integrados a outros dispositivos, como drones, rifles, binóculos telêmetros militares, etc., aprimorando sua funcionalidade com recursos precisos de medição de distância.
Sim, a Lumispot Tech é um fabricante de módulos telêmetros a laser, os parâmetros podem ser personalizados conforme necessário ou você pode escolher os parâmetros padrão de nosso produto módulo telêmetro a laser. Para mais informações ou dúvidas, não hesite em entrar em contato com nossa equipe de vendas com suas necessidades.
A maioria dos nossos módulos laser da série telêmetro são projetados para serem compactos e leves, especialmente as séries L905 e L1535, variando de 1 km a 12 km. Para o menor, recomendamos oLSP-LRS-0310Fque pesa apenas 33g com capacidade de alcance de 3km.
Os lasers surgiram agora como ferramentas essenciais em vários setores, especialmente na segurança e na vigilância. A sua precisão, controlabilidade e versatilidade tornam-nos indispensáveis na salvaguarda das nossas comunidades e infraestruturas.
Neste artigo, nos aprofundaremos nas diversas aplicações da tecnologia laser nas áreas de segurança, proteção, monitoramento e prevenção de incêndio. Esta discussão visa fornecer uma compreensão abrangente do papel dos lasers nos sistemas de segurança modernos, oferecendo insights sobre seus usos atuais e possíveis 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 examinam ambientes em duas dimensões, detectando movimento medindo o tempo que leva para um feixe de laser pulsado refletir de volta à sua fonte. Esta tecnologia cria um mapa de contorno da área, permitindo ao sistema reconhecer novos objetos no seu campo de visão através de alterações no ambiente programado. Isso permite avaliar o tamanho, formato e direção de alvos móveis, emitindo alarmes quando necessário. (Hosmer, 2004).
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Sistemas de Vigilância
Na videovigilância, a tecnologia laser auxilia no monitoramento da visão noturna. Por exemplo, a imagem com alcance de laser infravermelho próximo pode suprimir efetivamente o retroespalhamento da luz, aumentando significativamente a distância de observação dos sistemas de imagem fotoelétricos em condições climáticas adversas, tanto de dia quanto de noite. Os botões de função externa do sistema controlam a distância de disparo, a largura do estroboscópio e a imagem nítida, melhorando o alcance de vigilância. (WANG, 2016).
Monitoramento de tráfego
Os medidores de velocidade a laser são cruciais no monitoramento do tráfego, usando tecnologia laser para medir a velocidade dos veículos. Esses dispositivos são preferidos pelas autoridades policiais por sua precisão e capacidade de atingir veículos individuais em trânsito intenso.
Monitorização do Espaço Público
A tecnologia laser também é fundamental no controle e monitoramento de multidões em espaços públicos. Os scanners a laser e tecnologias relacionadas supervisionam eficazmente os movimentos das multidões, melhorando a segurança pública.
Aplicações de detecção de incêndio
Nos 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 laser é inestimável no monitoramento e coleta de dados em locais de incêndio, fornecendo informações essenciais para o controle do incêndio.
Aplicação Especial: UAVs e Tecnologia Laser
A utilização de Veículos Aéreos Não Tripulados (UAV) na segurança está a crescer, com a tecnologia laser a melhorar significativamente as suas capacidades de monitorização e segurança. Esses sistemas, baseados em matrizes de plano focal (FPA) de fotodiodo Avalanche (APD) de nova geração e combinados com processamento de imagem de alto desempenho, melhoraram significativamente o desempenho de vigilância.
Lasers Verdes e módulo telêmetroem defesa
Entre vários tipos de lasers,lasers de luz verde, operando normalmente na faixa de 520 a 540 nanômetros, são notáveis por sua alta visibilidade e precisão. Esses lasers são particularmente úteis em aplicações que exigem marcação ou visualização precisa. Além disso, 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 vice-versa. Esta tecnologia é crucial em sistemas de medição e posicionamento.
Evolução da tecnologia laser em segurança
Desde a sua invenção em meados do século 20, a tecnologia laser passou por um desenvolvimento significativo. Inicialmente uma ferramenta científica experimental, os lasers tornaram-se parte integrante de vários campos, incluindo indústria, medicina, comunicação e segurança. No domínio da segurança, as aplicações do laser evoluíram de sistemas básicos de monitoramento e alarme para sistemas sofisticados e multifuncionais. Isso inclui 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 ver inovações revolucionárias, particularmente com a integração da inteligência artificial (IA). Algoritmos de IA que analisam dados de varredura a laser poderiam identificar e prever ameaças à segurança com mais precisão, aumentando a eficiência e o tempo de resposta dos sistemas de segurança. Além disso, à medida que a tecnologia da Internet das Coisas (IoT) avança, a combinação da tecnologia laser com dispositivos ligados em rede provavelmente conduzirá a sistemas de segurança mais inteligentes e automatizados, capazes de monitorizar e responder em tempo real.
Espera-se que estas inovações não só melhorem o desempenho dos sistemas de segurança, mas também transformem a nossa abordagem à segurança e vigilância, tornando-a mais inteligente, eficiente e adaptável. À medida que a tecnologia continua a avançar, a aplicação de lasers na segurança deverá expandir-se, proporcionando ambientes mais seguros e fiáveis.
Referências
- Hosmer, P. (2004). O uso de tecnologia de digitalização a laser para proteção de perímetro. Anais da 37ª Conferência Internacional Carnahan Anual de 2003 sobre Tecnologia de Segurança. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W. e Wu, S. (2016). Projeto de um sistema de processamento de vídeo em tempo real em miniatura com alcance de laser 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 flash laser 2D e 3D para vigilância de longo alcance na segurança de fronteiras marítimas: detecção e identificação para aplicações de combate a UAS. Anais da SPIE - Sociedade Internacional de Engenharia Óptica. DOI
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