905 nm Vs{1}} nm lazeriniai nuotolio moduliai, skirti naudoti UAV

Lazeriniai nuotolio moduliaiyra neatskiriama UAV galimybių dalis, leidžianti atlikti tikslias užduotis, tokias kaip kliūčių išvengimas, reljefo sekimas, 3D žemėlapių sudarymas ir tikslo nustatymas. LRF veikimo bangos ilgis yra pagrindinis parametras, reguliuojantis jo sąveiką su atmosfera, žmogaus akių saugą, jutiklių technologijas ir sistemos ekonomiką. Nors vartotojų ir lengvosios komercijos rinkose dominuoja 905 nm moduliai, 1535 nm moduliai vyrauja aukštos klasės karinėse ir profesionaliose sistemose.

1. Esminis techninis palyginimas

1.1. Fotonika ir atmosferos sklidimas

905 nm (arti-infraraudonieji spinduliai):Šis bangos ilgis yra didelio -silicio-pagrįstų fotodetektorių (pvz., APD, PIN diodų) jautrumo srityje, todėl imtuvas yra pigus ir labai efektyvus. Tačiau jo trumpesnis bangos ilgis padidina Rayleigh ir Mie sklaidą atmosferos aerozoliais, vandens lašeliais ir dulkėmis. Tai žymiai susilpnina signalo stiprumą esant nepalankioms oro sąlygoms, tokioms kaip rūkas, rūkas ar migla.

1535 nm (trumpųjų -bangų infraraudonųjų spindulių - SWIR):Įrengtas atmosferos „transmisijos lange“, 1535 nm sklaida ir sugeria mažiau vandens garų ir įprastų aerozolių. Tai užtikrina puikų įsiskverbimą per pablogėjusią vaizdo aplinką (DVE). Detektoriams reikia indžio galio arsenido (InGaAs) arba kitų sudėtinių puslaidininkių, kurie yra brangesni ir gali turėti didesnes triukšmo charakteristikas nei silicio.

1.2. Lazerio saugos svarstymai

905 nm:Šį bangos ilgį ragena ir lęšis sufokusuoja į tinklainę, todėl mažoje vietoje sukuriamas didelis energijos tankis. Net vidutinio stiprumo impulsiniai lazeriai gali kelti didelę tinklainės pažeidimo riziką. Norint pasiekti saugų atitiktį akims- (paprastai pagal IEC 60825-1 1 klasę), dažnai reikia riboti galią, padidinti pluošto divergenciją arba griežtą veikimo kontrolę.

1535 nm:Prieš pasiekiant tinklainę, stipriai absorbuojamas akies terpėje (ragenos ir vandeninio / stiklakūnio skysčio). Ši pagrindinė fizinė savybė leidžia nustatyti žymiai didesnes leistinas poveikio ribas (MPE). 1535nm sistemos gali veikti esant didesnei išvesties galiai, tačiau vis tiek turi 1 klasės akių-saugos sertifikatą, leidžiantį patikimai veikti neribotoje aplinkoje.

1.3. Sistemos našumas ir integravimas

Didžiausias diapazonas ir tikslumas:Esant tam tikrai didžiausiai lazerio galiai, 1535 nm moduliai paprastai pasiekia patikimesnį maksimalų veikimo diapazoną, ypač tikroviškomis, ne{1}}idealiomis atmosferos sąlygomis. Abu bangos ilgiai gali pasiekti nuo -metro iki centimetro- lygio tikslumą, labiau priklausantį nuo laiko elektronikos ir signalo apdorojimo, o ne nuo paties bangos ilgio.

Slaptumas ir aptinkamumas:905 nm spinduliuotę galima aptikti naudojant įprastus silicio{1}}vaizdavimo jutiklius (CCD/CMOS), todėl gali būti, kad UAV buvimas . 1535nm yra nematomas daugeliui komercinių kamerų ir žmogaus akiai, o tai suteikia taktinį pranašumą atliekant stebėjimą ir karines operacijas.

Dydis, svoris, galia ir kaina (SWaP{0}}C):905 nm sistemose naudojama brandi, didelės apimties lazerinių diodų ir detektorių gamyba, todėl sukuriamos kompaktiškos, mažos{2}}galios ir ekonomiškai efektyvios modulių. 1535nm sistemos, dažnai pagrįstos skaiduliniais arba kietojo kūno{5}}lazeriais, sujungtais su InGaAs detektoriais, yra daug didesnės galios, sunkesnės ir brangesnės.

2. Taikymas-Konkrečios rekomendacijos

2.1. Pirmenybė teikiama 905 nm moduliams:

Vartotojų ir vartotojų dronai:Kaina ir dydis yra pagrindiniai veiksniai. Taikymas apima pagrindinį objektų vengimą ir naudojimą pramogoms.

Uždaryti-diapazono žemėlapių sudarymas ir tikrinimas (<200m):Didelės-raiškos 3D konstrukcijų modeliavimas, patalpų SLAM ir žemės ūkio pasėlių būklės stebėjimas aiškiomis sąlygomis.

Didelio{0}}dažnio, trumpo{1}} nuotolio kliūčių vengimas:Kai dinamiškam skrydžiui žinomoje, kontroliuojamoje aplinkoje reikalingas greitas, arti{0}}artumo jutiklis.

Didelės-apimties ir išlaidų-pritaikymas:Pavyzdžiui, didelio masto{0}}tikslusis žemės ūkis (purškimas, sėjimas), kai padaliniai dislokuojami laivynuose.

905 nm lazeriniai nuotolio moduliai

2.2. Pirmenybė teikiama 1535 nm moduliams:

Kariniai ir gynybiniai UAV:Kai efektyvumas dūmuose, dulkėse ir nepalankiu oru yra ne-derėtinas dalykas, o draugiškų pajėgų / civilių akių{1}}saugumas yra svarbiausias dalykas.

Long-Range Terrain Mapping & Surveying (>500m):Topografiniam žemėlapių sudarymui, koridorių žemėlapiams (vamzdynams, elektros linijoms) ir miškininkystei, kai reikalingas nuoseklus duomenų rinkimas naudojant lengvą miglą.

Visuomenės saugumas ir reagavimas į nelaimes:Dūmų (gaisro gesinimo), dulkių (žemės drebėjimas / griūtis) ir rūko (paieškų ir gelbėjimo) operacijos reikalauja aukščiausios 1535 nm skverbties.

Operacijos apgyvendintose vietovėse:Būdingas 1 klasės akių-saugos profilis, 1535 nm, drastiškai sumažina reguliavimo kliūtis ir atsakomybės riziką važiuojant per minią arba miesto aplinkoje.

1535 nm lazeriniai nuotolio moduliai

3. Reguliavimo ir veiklos pasekmės

Reguliavimo institucijos (pvz., FAA, EASA) vis dažniau tikrina UAV operacijas, ypač susijusias su lazerių emisija. Diegiant 905 nm sistemas dažnai reikia detalių saugos atvejų, apibrėžtų pavojaus zonų ir eksploatavimo apribojimų. 1535nm sistemos dėl saugesnės klasifikacijos, supaprastina teisės aktų laikymąsi ir leidžia lanksčiau planuoti misiją. Todėl eksploatacinės išlaidos turi būti įtrauktos ne tik į techninės įrangos kainą, bet ir į atitikties, rizikos mažinimo ir galimų misijos apribojimų išlaidas.

4. Išvada ir ateities perspektyvos

Pasirinkimas tarp 905 nm ir 1535 nm LRF modulių yra ne tik techninis, bet ir strateginis, turintis įtakos UAV eksploataciniam apvalkalui, teisiniam statusui ir gyvavimo ciklo išlaidoms.

Pasirinkite 905 nmdėl misijų prioritetų nustatymomaža kaina, minimalus SWaP ir didelis{0}}našumas aiškioje, kontroliuojamoje ar trumpo{1}} nuotolio aplinkoje.Tai išlieka komercinių ir pramoninių pritaikymų darbiniu arkliu, kai sąlygos yra valdomos.

Pasirinkite 1535 nmreikalaujančioms misijomstvirtas veikimas sudėtingose ​​​​aplinkose, būdingas akių{0}}saugumas neribotam naudojimui ir didesnis efektyvus atstumas.Tai puikus pasirinkimas profesionalioms,{0}}saugumo ir gynybos reikmėms.

Ateityje gali atsirasti konvergencija, nes optinio dažnio konvertavimo pažanga ir naujos puslaidininkinės medžiagos gali sumažinti akiai -saugių, ilgo{1}}bangos ilgio sistemų kainą. Tačiau artimiausioje ateityje ši bangos ilgio dichotomija išliks, atsižvelgiant į esminį kompromisą tarp silicio fotonikos ekonomikos ir trumpųjų -bangų infraraudonųjų spindulių juostos veikimo / saugos pranašumų. Sistemos architektai turi griežtai įvertinti savo veiklos aplinką, rizikos toleranciją ir veikimo reikalavimus, kad galėtų optimaliai pasirinkti.

Kontaktinė informacija:

Jei turite kokių nors idėjų, nedvejodami pasikalbėkite su mumis. Nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, sieksime savo tikslo teikti klientams aukštą kokybę, žemas kainas ir geriausias paslaugas.