ლაზერული მანძილის საზომი მოდულების სხივის დივერგენცია და მისი გავლენა გაზომვის ეფექტურობაზე

ლაზერული მანძილის საზომი მოდულები მაღალი სიზუსტის ხელსაწყოებია, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ავტონომიური მართვა, დრონები, სამრეწველო ავტომატიზაცია და რობოტიკა. ამ მოდულების მუშაობის პრინციპი, როგორც წესი, გულისხმობს ლაზერული სხივის გამოსხივებას და ობიექტსა და სენსორს შორის მანძილის გაზომვას არეკლილი სინათლის მიღებით. ლაზერული მანძილის საზომი მოდულების სხვადასხვა მუშაობის პარამეტრებს შორის, სხივის დივერგენცია გადამწყვეტი ფაქტორია, რომელიც პირდაპირ გავლენას ახდენს გაზომვის სიზუსტეზე, გაზომვის დიაპაზონსა და გამოყენების სცენარების არჩევანზე.

1. სხივის დივერგენციის ძირითადი კონცეფცია

სხივის დივერგენცია გულისხმობს კუთხეს, რომლითაც ლაზერული სხივი იზრდება განივი კვეთის ზომაში, როდესაც ის ლაზერული გამოსხივებისგან შორს მიდის. უფრო მარტივად რომ ვთქვათ, რაც უფრო მცირეა სხივის დივერგენცია, მით უფრო კონცენტრირებული რჩება ლაზერული სხივი გავრცელების დროს; პირიქით, რაც უფრო დიდია სხივის დივერგენცია, მით უფრო ფართოდ ვრცელდება სხივი. პრაქტიკულ გამოყენებაში, სხივის დივერგენცია ჩვეულებრივ გამოიხატება კუთხეებში (გრადუსებში ან მილირადიანებში).

ლაზერული სხივის დივერგენცია განსაზღვრავს, თუ რამდენად ვრცელდება იგი მოცემულ მანძილზე, რაც თავის მხრივ გავლენას ახდენს სამიზნე ობიექტზე ლაქის ზომაზე. თუ დივერგენცია ძალიან დიდია, სხივი დიდ მანძილზე უფრო დიდ ფართობს დაფარავს, რამაც შეიძლება შეამციროს გაზომვის სიზუსტე. მეორეს მხრივ, თუ დივერგენცია ძალიან მცირეა, სხივი შეიძლება ზედმეტად ფოკუსირებული გახდეს დიდ მანძილზე, რაც გაართულებს მის სწორად არეკვლს ან ხელს შეუშლის არეკლილი სიგნალის მიღებას. ამიტომ, შესაბამისი სხივის დივერგენციის შერჩევა გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა ლაზერული მანძილის გაზომვის მოდულის სიზუსტისა და გამოყენების დიაპაზონისთვის.

2. სხივის დივერგენციის გავლენა ლაზერული მანძილის გაზომვის მოდულის მუშაობაზე

სხივის დივერგენცია პირდაპირ გავლენას ახდენს ლაზერული მანძილის მოდულის გაზომვის სიზუსტეზე. სხივის უფრო დიდი დივერგენცია იწვევს ლაქის უფრო დიდ ზომას, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს არეკლილი სინათლის გაფანტვა და არაზუსტი გაზომვები. დიდ დისტანციებზე, ლაქის უფრო დიდმა ზომამ შეიძლება შეასუსტოს არეკლილი სინათლე, რაც გავლენას ახდენს სენსორის მიერ მიღებული სიგნალის ხარისხზე, რითაც იზრდება გაზომვის შეცდომები. ამის საპირისპიროდ, უფრო მცირე სხივის დივერგენცია ინარჩუნებს ლაზერის სხივის ფოკუსირებას უფრო დიდ დისტანციებზე, რაც იწვევს ლაქის უფრო მცირე ზომას და შესაბამისად, გაზომვის უფრო მაღალ სიზუსტეს. მაღალი სიზუსტის მოთხოვნის მქონე აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა ლაზერული სკანირება და ზუსტი ლოკალიზაცია, უფრო მცირე სხივის დივერგენცია ზოგადად სასურველი არჩევანია.

სხივის დივერგენცია ასევე მჭიდრო კავშირშია გაზომვის დიაპაზონთან. ლაზერული მანძილის მოდულების შემთხვევაში, რომლებსაც აქვთ დიდი სხივის დივერგენცია, ლაზერის სხივი სწრაფად გავრცელდება დიდ მანძილზე, რაც ასუსტებს არეკლილ სიგნალს და საბოლოოდ ზღუდავს ეფექტურ გაზომვის დიაპაზონს. გარდა ამისა, უფრო დიდმა ლაქამ შეიძლება გამოიწვიოს არეკლილი სინათლის მრავალი მიმართულებით მოსვლა, რაც სენსორისთვის ართულებს სამიზნიდან სიგნალის ზუსტად მიღებას, რაც თავის მხრივ გავლენას ახდენს გაზომვის შედეგებზე.

მეორე მხრივ, სხივის მცირე დივერგენცია ლაზერული სხივის კონცენტრირებას უწყობს ხელს, რაც უზრუნველყოფს არეკლილი სინათლის სიძლიერის შენარჩუნებას და ამით ეფექტური გაზომვის დიაპაზონის გაფართოებას. შესაბამისად, რაც უფრო მცირეა ლაზერული მანძილის საზომი მოდულის სხივის დივერგენცია, მით უფრო ფართოვდება ეფექტური გაზომვის დიაპაზონი.

სხივის დივერგენციის არჩევანი ასევე მჭიდრო კავშირშია ლაზერული მანძილის გაზომვის მოდულის გამოყენების სცენართან. სცენარებისთვის, რომლებიც მოითხოვს შორ მანძილზე და მაღალი სიზუსტის გაზომვებს (მაგალითად, დაბრკოლებების აღმოჩენა ავტონომიურ მართვის დროს, LiDAR), როგორც წესი, ირჩევა მცირე სხივის დივერგენციის მქონე მოდული, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ზუსტი გაზომვები დიდ დისტანციებზე.

მოკლე მანძილზე გაზომვების, სკანირების ან ზოგიერთი სამრეწველო ავტომატიზაციის სისტემისთვის, დაფარვის არეალის გაზრდისა და გაზომვის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, შეიძლება უპირატესობა მიენიჭოს უფრო დიდი სხივის დივერგენციის მქონე მოდულს.

სხივის დივერგენციაზე ასევე გავლენას ახდენს გარემო პირობები. ძლიერი ამრეკლავი მახასიათებლების მქონე რთულ გარემოში (მაგალითად, სამრეწველო წარმოების ხაზები ან შენობების სკანირება), ლაზერული სხივის გავრცელებამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს სინათლის არეკვლასა და მიღებაზე. ასეთ შემთხვევებში, უფრო დიდი სხივის დივერგენცია შეიძლება დაეხმაროს უფრო დიდი ფართობის დაფარვას, მიღებული სიგნალის სიძლიერის გაზრდას და გარემო ჩარევის შემცირებას. მეორეს მხრივ, სუფთა, შეუფერხებელ გარემოში, უფრო მცირე სხივის დივერგენციამ შეიძლება ხელი შეუწყოს გაზომვის სამიზნეზე ფოკუსირებას, რითაც მინიმუმამდე დაიყვანს შეცდომებს.

3. სხივის დივერგენციის შერჩევა და დიზაინი

ლაზერული მანძილის საზომი მოდულის სხივური დივერგენცია, როგორც წესი, განისაზღვრება ლაზერული გამოსხივების დიზაინით. სხვადასხვა გამოყენების სცენარი და მოთხოვნა იწვევს სხივური დივერგენციის დიზაინის ვარიაციებს. ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე გავრცელებული გამოყენების სცენარი და მათთან დაკავშირებული სხივური დივერგენციის არჩევანი:

• მაღალი სიზუსტის და შორ მანძილზე გაზომვა:

მაღალი სიზუსტისა და დიდი მანძილის გაზომვის მოთხოვნების მქონე აპლიკაციებისთვის (მაგალითად, ზუსტი გაზომვები, LiDAR და ავტონომიური მართვა), როგორც წესი, უფრო მცირე სხივის დივერგენციაა არჩეული. ეს უზრუნველყოფს, რომ ლაზერული სხივი ინარჩუნებს მცირე ლაქის ზომას უფრო დიდ მანძილზე, რაც ზრდის როგორც გაზომვის სიზუსტეს, ასევე დიაპაზონს. მაგალითად, ავტონომიური მართვის დროს, LiDAR სისტემების სხივის დივერგენცია, როგორც წესი, 1°-ზე ნაკლებია, რათა ზუსტად გამოვლინდეს შორეული დაბრკოლებები.

• დიდი დაფარვა დაბალი სიზუსტის მოთხოვნებით:

იმ სცენარებში, სადაც საჭიროა უფრო დიდი დაფარვის არეალი, მაგრამ სიზუსტე არც ისე კრიტიკულია (მაგალითად, რობოტის ლოკალიზაცია და გარემოს სკანირება), როგორც წესი, უფრო დიდი სხივის დივერგენცია ირჩევა. ეს საშუალებას აძლევს ლაზერულ სხივს დაფაროს უფრო ფართო არეალი, აძლიერებს მოწყობილობის აღქმის შესაძლებლობებს და მას სწრაფი სკანირების ან დიდი ფართობის აღმოჩენისთვის შესაფერისს ხდის.

• მოკლე მანძილის გაზომვა შენობაში:

შენობაში ან მოკლე დიაპაზონის გაზომვებისთვის, სხივის უფრო დიდი დივერგენცია ხელს შეუწყობს ლაზერული სხივის დაფარვის გაზრდას, რაც შეამცირებს არასწორი არეკვლის კუთხეებით გამოწვეულ გაზომვის შეცდომებს. ასეთ შემთხვევებში, სხივის უფრო დიდი დივერგენცია უზრუნველყოფს გაზომვის სტაბილურ შედეგებს ლაქის ზომის გაზრდით.

4. დასკვნა

სხივის დივერგენცია ლაზერული მანძილის საზომი მოდულების მუშაობაზე მოქმედი ერთ-ერთი მთავარი ფაქტორია. ის პირდაპირ გავლენას ახდენს გაზომვის სიზუსტეზე, გაზომვის დიაპაზონსა და გამოყენების სცენარების არჩევანზე. სხივის დივერგენციის სწორად დაპროექტებას შეუძლია გააუმჯობესოს ლაზერული მანძილის საზომი მოდულის საერთო მუშაობა, უზრუნველყოს მისი სტაბილურობა და ეფექტურობა სხვადასხვა გამოყენებაში. ლაზერული მანძილის საზომი ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად, სხივის დივერგენციის ოპტიმიზაცია მნიშვნელოვანი ფაქტორი გახდება ამ მოდულების გამოყენების დიაპაზონისა და გაზომვის შესაძლებლობების გაფართოებისთვის.

ლუმისპოტი

მისამართი: შენობა 4 #, ფურონგის მე-3 გზა 99, სიშანის რაიონი, ვუქსი, 214000, ჩინეთი

ტელ: + 86-0510 87381808.

მობილური: + 86-15072320922

Email: sales@lumispot.cn