Ģeogrāfiskās informācijas nozares modernizācijas vilnī, virzoties uz efektivitāti un precizitāti, 1,5 μm šķiedru lāzeri kļūst par galveno tirgus izaugsmes virzītājspēku divās galvenajās jomās – bezpilota lidaparātu uzmērīšanā un rokas uzmērīšanā, pateicoties to dziļajai pielāgošanās spējai ainavas prasībām. Līdz ar tādu lietojumprogrammu kā zema augstuma uzmērīšana un ārkārtas kartēšana, izmantojot dronus, straujo izaugsmi, kā arī rokas skenēšanas ierīču iterāciju, lai nodrošinātu augstu precizitāti un pārnesamību, globālais 1,5 μm šķiedru lāzeru tirgus uzmērīšanai līdz 2024. gadam ir pārsniedzis 1,2 miljardus juaņu, un pieprasījums pēc bezpilota lidaparātiem un rokas ierīcēm veido vairāk nekā 60% no kopējā apjoma, saglabājot vidējo gada pieauguma tempu 8,2%. Aiz šī pieprasījuma uzplaukuma slēpjas perfekta rezonanse starp 1,5 μm joslas unikālo veiktspēju un stingrajām prasībām attiecībā uz precizitāti, drošību un vides pielāgošanās spēju uzmērīšanas scenārijos.
1. Produkta pārskats
Lumispot "1,5 μm šķiedru lāzeru sērija" izmanto MOPA pastiprināšanas tehnoloģiju, kurai ir augsta maksimālā jauda un elektrooptiskās konversijas efektivitāte, zems ASE un nelineārā efekta trokšņa koeficients, kā arī plašs darba temperatūras diapazons, padarot to piemērotu izmantošanai kā LiDAR lāzera emisijas avots. Mērniecības sistēmās, piemēram, LiDAR un LiDAR, kā galveno izstarojošo gaismas avotu tiek izmantots 1,5 μm šķiedru lāzers, un tā veiktspējas rādītāji tieši nosaka noteikšanas "precizitāti" un "platumu". Šo divu dimensiju veiktspēja ir tieši saistīta ar bezpilota lidaparātu efektivitāti un uzticamību reljefa uzmērīšanā, mērķu atpazīšanā, elektrolīniju patruļā un citos scenārijos. No fizisko pārraides likumu un signālu apstrādes loģikas viedokļa trīs galvenie rādītāji - maksimālā jauda, impulsa platums un viļņa garuma stabilitāte - ir galvenie mainīgie, kas ietekmē noteikšanas precizitāti un diapazonu. To darbības mehānismu var sadalīt visā "signāla pārraides, atmosfēras pārraides, mērķa atstarošanas signāla uztveršanas" ķēdē.
2. Lietojumprogrammas lauki
Bezpilota gaisa uzmērīšanas un kartēšanas jomā pieprasījums pēc 1,5 μm šķiedru lāzeriem ir eksplodējis, pateicoties to precīzajai sāpju punktu izšķirtspējai gaisa operācijās. Bezpilota lidaparātu platformai ir stingri ierobežojumi attiecībā uz kravas apjomu, svaru un enerģijas patēriņu, savukārt 1,5 μm šķiedru lāzera kompaktais konstrukcijas dizains un vieglās īpašības ļauj samazināt lāzerradara sistēmas svaru līdz vienai trešdaļai no tradicionālā aprīkojuma, lieliski pielāgojoties dažādiem bezpilota lidaparātu modeļiem, piemēram, daudzrotoru un fiksēto spārnu lidaparātiem. Vēl svarīgāk ir tas, ka šī josla atrodas atmosfēras pārraides "zelta logā". Salīdzinot ar parasti izmantoto 905 nm lāzeru, tā pārraides vājināšanās sarežģītos meteoroloģiskos apstākļos, piemēram, dūmakā un putekļos, ir samazināta par vairāk nekā 40%. Ar maksimālo jaudu līdz kW tas var sasniegt vairāk nekā 250 metru noteikšanas attālumu mērķiem ar 10% atstarošanas spēju, atrisinot "neskaidras redzamības un attāluma mērīšanas" problēmu bezpilota lidaparātiem apsekojumu laikā kalnu apvidos, tuksnešos un citos reģionos. Vienlaikus tā lieliskās cilvēka acs drošības funkcijas, kas ļauj sasniegt maksimālo jaudu, kas vairāk nekā 10 reizes pārsniedz 905 nm lāzera jaudu, ļauj droniem darboties nelielā augstumā bez papildu drošības aizsargierīcēm, ievērojami uzlabojot drošību un elastību tādās pilotējamās zonās kā pilsētu apsekošana un lauksaimniecības kartēšana.
Rokas uzmērīšanas un kartēšanas jomā pieaugošais pieprasījums pēc 1,5 μm šķiedru lāzeriem ir cieši saistīts ar galvenajām prasībām attiecībā uz ierīču pārnesamību un augstu precizitāti. Mūsdienu rokas uzmērīšanas iekārtām ir jālīdzsvaro pielāgošanās spēja sarežģītām ainām un lietošanas ērtums. 1,5 μm šķiedru lāzeru zemais trokšņa līmenis un augstā stara kvalitāte ļauj rokas skeneriem sasniegt mikrometra līmeņa mērījumu precizitāti, izpildot augstas precizitātes prasības, piemēram, kultūras relikviju digitalizācijā un rūpniecisko komponentu noteikšanā. Salīdzinot ar tradicionālajiem 1,064 μm lāzeriem, tā traucējumu novēršanas spēja ir ievērojami uzlabota āra spēcīgā apgaismojumā. Apvienojumā ar bezkontakta mērīšanas īpašībām tas var ātri iegūt trīsdimensiju punktu mākoņa datus tādos scenārijos kā seno ēku restaurācija un glābšanas vietas, bez nepieciešamības veikt mērķa iepriekšēju apstrādi. Vēl ievērības cienīgāks ir tas, ka tā kompakto iepakojuma dizainu var integrēt rokas ierīcēs, kuru svars ir mazāks par 500 gramiem, ar plašu temperatūras diapazonu no -30 ℃ līdz +60 ℃, lieliski pielāgojoties vairāku scenāriju operāciju vajadzībām, piemēram, lauka apsekojumiem un darbnīcu pārbaudēm.
No savas galvenās lomas viedokļa 1,5 μm šķiedru lāzeri ir kļuvuši par galveno ierīci mērniecības iespēju pārveidošanā. Bezpilota lidaparātu mērniecībā tas kalpo kā lāzerradara "sirds", sasniedzot centimetru līmeņa diapazona precizitāti, izmantojot nanosekundes impulsa izvadi, nodrošinot augsta blīvuma punktu mākoņa datus reljefa 3D modelēšanai un elektrolīniju svešķermeņu noteikšanai, kā arī uzlabojot bezpilota lidaparātu mērniecības efektivitāti vairāk nekā trīs reizes salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm; valsts mēroga zemes mērniecības kontekstā tā tālās darbības noteikšanas spēja var panākt efektīvu 10 kvadrātkilometru mērīšanu vienā lidojumā, kontrolējot datu kļūdas 5 centimetru robežās. Rokas mērniecības jomā tas dod ierīcēm iespēju panākt "skenēt un iegūt" darbības pieredzi: kultūras mantojuma aizsardzībā tas var precīzi uztvert kultūras relikviju virsmas tekstūras detaļas un nodrošināt milimetru līmeņa 3D modeļus digitālai arhivēšanai; reversajā inženierijā var ātri iegūt sarežģītu komponentu ģeometriskos datus, paātrinot produktu dizaina iterācijas; Ārkārtas apsekojumos un kartēšanā, izmantojot reāllaika datu apstrādes iespējas, vienas stundas laikā pēc zemestrīcēm, plūdiem un citām katastrofām var ģenerēt skartās teritorijas trīsdimensiju modeli, sniedzot kritisku atbalstu glābšanas lēmumu pieņemšanā. Sākot ar liela mēroga aerouzmērījumiem un beidzot ar precīzu zemes skenēšanu, 1,5 μm šķiedru lāzers ieved mērniecības nozari jaunā "augstas precizitātes + augstas efektivitātes" ērā.
3. Galvenās priekšrocības
Detekcijas diapazona būtība ir tālākais attālums, kurā lāzera izstarotie fotoni var pārvarēt atmosfēras vājināšanos un mērķa atstarošanas zudumus, un uztvērēja gals tos joprojām uztver kā efektīvus signālus. Šajā procesā tieši dominē šādi spilgtā avota lāzera 1,5 μm šķiedru lāzera rādītāji:
① Maksimālā jauda (kW): standarta 3kW pie 3ns un 100kHz; uzlabotā produkta 8kW pie 3ns un 100kHz ir detektēšanas diapazona "galvenais virzītājspēks", kas atspoguļo lāzera atbrīvoto momentāno enerģiju viena impulsa laikā un ir galvenais faktors, kas nosaka tālsatiksmes signālu stiprumu. Dronu noteikšanā fotoniem ir jāpārvietojas simtiem vai pat tūkstošiem metru caur atmosfēru, kas var izraisīt vājināšanos Releja izkliedes un aerosolu absorbcijas dēļ (lai gan 1,5 μm josla pieder pie "atmosfēras loga", joprojām pastāv iekšēja vājināšanās). Tajā pašā laikā mērķa virsmas atstarošanās spēja (piemēram, atšķirības veģetācijā, metālos un akmeņos) var izraisīt arī signāla zudumu. Palielinot maksimālo jaudu, pat pēc tālsatiksmes vājināšanās un atstarošanas zuduma, fotonu skaits, kas sasniedz uztvērēja galu, joprojām var sasniegt "signāla un trokšņa attiecības slieksni", tādējādi paplašinot noteikšanas diapazonu - piemēram, palielinot 1,5 μm šķiedras lāzera maksimālo jaudu no 1 kW līdz 5 kW, tādos pašos atmosfēras apstākļos 10% atstarošanas mērķu noteikšanas diapazonu var pagarināt no 200 metriem līdz 350 metriem, tieši risinot problēmu "nespējība izmērīt tālu" liela mēroga apsekojuma scenārijos, piemēram, kalnu apgabalos un tuksnešos droniem.
② Impulsa platums (ns): regulējams no 1 līdz 10 ns. Standarta produktam ir pilnas temperatūras (-40~85 ℃) impulsa platuma temperatūras nobīde ≤ 0,5 ns; turklāt tas var sasniegt pilnas temperatūras (-40~85 ℃) impulsa platuma temperatūras nobīdi ≤ 0,2 ns. Šis indikators ir attāluma precizitātes "laika skala", kas attēlo lāzera impulsu ilgumu. Attāluma aprēķināšanas princips dronu noteikšanai ir "attālums = (gaismas ātrums x impulsa apļa laiks)/2", tāpēc impulsa platums tieši nosaka "laika mērīšanas precizitāti". Samazinot impulsa platumu, palielinās impulsa "laika asums", un laika kļūda starp "impulsa emisijas laiku" un "atstarotā impulsa uztveršanas laiku" uztvērēja pusē ievērojami samazināsies.
③ Viļņa garuma stabilitāte: 1 pm/℃ robežās līnijas platums pilnā temperatūrā 0,128 nm ir "precizitātes enkurs" vides traucējumu gadījumā, un lāzera izejas viļņa garums svārstības mainās atkarībā no temperatūras un sprieguma. Detekcijas sistēma 1,5 μm viļņa garuma joslā parasti izmanto "viļņa garuma daudzveidības uztveršanas" vai "interferometrijas" tehnoloģiju, lai uzlabotu precizitāti, un viļņa garuma svārstības var tieši izraisīt mērījumu etalona novirzi - piemēram, kad drons darbojas lielā augstumā, apkārtējās vides temperatūra var paaugstināties no -10 ℃ līdz 30 ℃. Ja 1,5 μm šķiedras lāzera viļņa garuma temperatūras koeficients ir 5 pm/℃, viļņa garums svārstīsies par 200 pm, un atbilstošā attāluma mērījuma kļūda palielināsies par 0,3 milimetriem (atvasināts no korelācijas formulas starp viļņa garumu un gaismas ātrumu). Īpaši bezpilota lidaparātu elektrolīniju patruļā ir jāizmēra precīzi parametri, piemēram, vada nokare un attālums starp līnijām. Nestabils viļņa garums var izraisīt datu novirzi un ietekmēt līnijas drošības novērtējumu; 1,5 μm lāzers, kas izmanto viļņa garuma bloķēšanas tehnoloģiju, var kontrolēt viļņa garuma stabilitāti 1 pm/℃ robežās, nodrošinot centimetru līmeņa noteikšanas precizitāti pat temperatūras izmaiņu gadījumā.
4. Indikatora sinerģija: "Līdzsvarotājs" starp precizitāti un diapazonu faktiskos dronu noteikšanas scenārijos, kur indikatori nedarbojas neatkarīgi, bet gan tiem ir sadarbīgas vai ierobežojošas attiecības. Piemēram, palielinot maksimālo jaudu, var paplašināt noteikšanas diapazonu, taču ir nepieciešams kontrolēt impulsa platumu, lai izvairītos no precizitātes samazināšanās (izmantojot impulsu kompresijas tehnoloģiju, jāpanāk "augstas jaudas + šaura impulsa" līdzsvars); Stara kvalitātes optimizēšana var vienlaikus uzlabot diapazonu un precizitāti (stara koncentrācija samazina enerģijas zudumus un mērījumu traucējumus, ko rada pārklājoši gaismas punkti lielos attālumos). 1,5 μm šķiedras lāzera priekšrocība ir tā spēja panākt sinerģisku "augstas maksimālās jaudas (1–10 kW), šaura impulsa platuma (1–10 ns), augsta stara kvalitātes (M²<1,5) un augsta viļņa garuma stabilitātes (<1pm/℃)" optimizāciju, pateicoties šķiedras nesēja zemo zudumu īpašībām un impulsu modulācijas tehnoloģijai. Tas panāk divkāršu izrāvienu bezpilota lidaparātu noteikšanā — "tālsatiksmes (300–500 metri) + augsta precizitāte (centimetru līmenī)", kas ir arī tā galvenā konkurētspēja, aizstājot tradicionālos 905 nm un 1064 nm lāzerus bezpilota lidaparātu uzmērīšanā, glābšanas darbos un citos scenārijos.
Pielāgojams
✅ Fiksēta impulsa platuma un impulsa platuma temperatūras nobīdes prasības
✅ Izvades veids un izvades atzars
✅ Atsauces gaismas zaru sadalīšanas attiecība
✅ Vidēja jaudas stabilitāte
✅ Lokalizācijas pieprasījums
Publicēšanas laiks: 2025. gada 28. oktobris