01 Introduction
Ces dernières années, avec l'émergence de plateformes de combat sans pilote, de drones et d'équipements portables pour les soldats, les télémètres laser miniaturisés et portables à longue portée ont démontré de vastes perspectives d'application. La technologie de télémétrie laser à verre erbium, d'une longueur d'onde de 1535 nm, est de plus en plus mature. Elle présente l'avantage d'être sans danger pour les yeux, d'offrir une excellente pénétration de la fumée et une longue portée, et constitue un axe de développement majeur pour la technologie de télémétrie laser.
02 Présentation du produit
Le télémètre laser LSP-LRS-0310 F-04 est basé sur un laser Er en verre de 1535 nm développé par Lumispot. Il utilise la méthode innovante de mesure de distance par temps de vol (TOF) à impulsion unique et offre d'excellentes performances pour différents types de cibles : sa portée atteint facilement 5 kilomètres pour les bâtiments et 3,5 kilomètres pour les véhicules en mouvement. Dans des applications telles que la surveillance de personnes, sa portée dépasse 2 kilomètres, garantissant ainsi la précision et la mise à jour en temps réel des données. Le télémètre laser LSP-LRS-0310F-04 communique avec l'ordinateur hôte via le port série RS422 (un service de personnalisation du port série TTL est également disponible), pour une transmission de données plus simple et efficace.
Figure 1 : Schéma du télémètre laser LSP-LRS-0310 F-04 et comparaison de la taille avec une pièce de 1 yuan
03 Caractéristiques du produit
* Conception intégrée de l'expansion du faisceau : intégration efficace et adaptabilité environnementale accrue
La conception intégrée de l'expansion du faisceau assure une coordination précise et une collaboration efficace entre les composants. La source de pompage LD fournit une énergie stable et efficace au milieu laser, le collimateur à axe rapide et le miroir de focalisation contrôlent avec précision la forme du faisceau, le module de gain amplifie davantage l'énergie laser et l'expandeur de faisceau élargit efficacement le diamètre du faisceau, réduit son angle de divergence et améliore sa directivité et sa portée. Le module d'échantillonnage optique surveille les performances du laser en temps réel pour garantir une sortie stable et fiable. Par ailleurs, la conception étanche est respectueuse de l'environnement, prolonge la durée de vie du laser et réduit les coûts de maintenance.
Figure 2. Image réelle d'un laser à verre erbium
* Mode de mesure de distance par commutation de segments : mesure précise pour une meilleure exactitude de la mesure de distance
La méthode de télémétrie par commutation segmentée repose sur une mesure de précision. Grâce à l'optimisation de la conception du trajet optique et à des algorithmes de traitement du signal avancés, combinés à la haute énergie de sortie et à la longue durée d'impulsion du laser, elle permet de traverser efficacement les interférences atmosphériques et de garantir la stabilité et la précision des mesures. Cette technologie utilise une stratégie de télémétrie à haute fréquence de répétition pour émettre en continu de multiples impulsions laser, accumuler et traiter les signaux d'écho, supprimant ainsi efficacement le bruit et les interférences, améliorant significativement le rapport signal/bruit et permettant une mesure précise de la distance de la cible. Même dans des environnements complexes ou face à de légères variations, les méthodes de télémétrie par commutation segmentée garantissent la précision et la stabilité des mesures, constituant ainsi un outil technique important pour améliorer la précision de la télémétrie.
*Le système à double seuil compense la précision de la mesure : double étalonnage, précision au-delà de la limite
Le principe du système à double seuil repose sur son mécanisme de double étalonnage. Le système définit d'abord deux seuils de signal différents afin de capturer deux instants critiques du signal d'écho cible. Ces deux instants diffèrent légèrement en raison des seuils différents, mais c'est précisément cette différence qui permet de compenser les erreurs. Grâce à une mesure et un calcul temporels de haute précision, le système calcule avec exactitude la différence de temps entre ces deux instants et ajuste finement les résultats de télémétrie initiaux, améliorant ainsi considérablement la précision de la mesure.
Figure 3 Schéma de principe de la précision de la compensation de la portée par l'algorithme à double seuil
Conception à faible consommation d'énergie : haute efficacité, économies d'énergie, performances optimisées
Grâce à une optimisation poussée des modules de circuit, tels que la carte de commande principale et la carte de pilotage, nous avons intégré des puces basse consommation de pointe et des stratégies de gestion de l'énergie efficaces. En mode veille, la consommation du système est ainsi strictement contrôlée et maintenue en dessous de 0,24 W, ce qui représente une réduction significative par rapport aux conceptions traditionnelles. À une fréquence de 1 Hz, la consommation globale reste inférieure à 0,76 W, témoignant d'une excellente efficacité énergétique. En pleine charge, bien que la consommation augmente, elle demeure efficacement maîtrisée en dessous de 3 W, assurant ainsi un fonctionnement stable de l'équipement, même sous hautes exigences de performance, tout en respectant les objectifs d'économie d'énergie.
* Capacité de travail extrême : excellente dissipation de la chaleur, garantissant un fonctionnement stable et efficace
Pour faire face aux défis posés par les hautes températures, le télémètre laser LSP-LRS-0310F-04 est doté d'un système de dissipation thermique avancé. Grâce à l'optimisation du chemin de conduction thermique interne, à l'augmentation de la surface de dissipation et à l'utilisation de matériaux de dissipation thermique haute performance, le produit dissipe rapidement la chaleur interne générée, garantissant ainsi le maintien d'une température de fonctionnement optimale des composants principaux, même en cas d'utilisation prolongée à pleine charge. Cette excellente capacité de dissipation thermique prolonge la durée de vie du produit et assure la stabilité et la constance des performances de télémétrie.
* Portabilité et durabilité : conception miniaturisée, performances exceptionnelles garanties
Le télémètre laser LSP-LRS-0310F-04 se distingue par sa taille incroyablement compacte (seulement 33 grammes) et sa légèreté, tout en offrant une excellente stabilité, une grande résistance aux chocs et une sécurité oculaire optimale. Il représente ainsi un équilibre parfait entre portabilité et robustesse. La conception de ce produit témoigne d'une parfaite compréhension des besoins des utilisateurs et d'une forte intégration de l'innovation technologique, ce qui en fait un produit phare sur le marché.
04 Scénario d'application
Il est utilisé dans de nombreux domaines spécialisés tels que la visée et la télémétrie, le positionnement photoélectrique, les drones, les véhicules sans pilote, la robotique, les systèmes de transport intelligents, la fabrication intelligente, la logistique intelligente, la production sûre et la sécurité intelligente.
05 Principaux indicateurs techniques
Les paramètres de base sont les suivants :
| Article | Valeur |
| Longueur d'onde | 1535 ± 5 nm |
| angle de divergence du laser | ≤0,6 mrad |
| Ouverture de réception | Φ16mm |
| Plage maximale | ≥3,5 km (cible du véhicule) |
| ≥ 2,0 km (cible humaine) | |
| ≥5 km (objectif de construction) | |
| Plage de mesure minimale | ≤15 m |
| Précision de la mesure de distance | ≤ ±1 m |
| Fréquence de mesure | 1~10 Hz |
| Résolution de distance | ≤ 30 m |
| Résolution angulaire | 1,3 mrad |
| Précision | ≥98% |
| taux de fausses alarmes | ≤ 1% |
| Détection multi-cibles | La cible par défaut est la première cible, et le nombre maximal de cibles prises en charge est de 3. |
| Interface de données | Port série RS422 (TTL personnalisable) |
| Tension d'alimentation | 5 à 28 V CC |
| Consommation électrique moyenne | ≤ 0,76 W (fonctionnement à 1 Hz) |
| Consommation d'énergie de pointe | ≤3W |
| Consommation électrique en veille | ≤0,24 W (consommation électrique hors mesure de distance) |
| Consommation d'énergie en veille | ≤ 2 mW (lorsque la broche POWER_EN est tirée vers le bas) |
| Logique de portée | Avec fonction de mesure de la première et de la dernière distance |
| Dimensions | ≤48 mm × 21 mm × 31 mm |
| poids | 33 g ± 1 g |
| Température de fonctionnement | -40℃~+ 70 ℃ |
| température de stockage | -55 ℃~ + 75 ℃ |
| Choc | >75 g@6ms |
| vibration | Essai général de vibration d'intégrité inférieure (GJB150.16A-2009 Figure C.17) |
Dimensions apparentes du produit :
Figure 4 Dimensions du télémètre laser LSP-LRS-0310 F-04
06 Lignes directrices
* Le laser émis par ce module de télémétrie a une longueur d'onde de 1535 nm, sans danger pour les yeux humains. Bien qu'il s'agisse d'une longueur d'onde sans danger pour les yeux humains, il est recommandé de ne pas regarder directement le laser ;
* Lors du réglage du parallélisme des trois axes optiques, veillez à bloquer la lentille de réception, sinon le détecteur sera endommagé de façon permanente en raison d'un écho excessif ;
Ce module de télémétrie n'est pas étanche. Assurez-vous que l'humidité relative ambiante est inférieure à 80 % et maintenez l'environnement propre afin d'éviter d'endommager le laser.
La portée du module de télémétrie dépend de la visibilité atmosphérique et de la nature de la cible. Elle est réduite en cas de brouillard, de pluie ou de tempête de sable. Les cibles telles que les feuilles vertes, les murs blancs et le calcaire apparent présentent une bonne réflectivité et permettent d'accroître la portée. Par ailleurs, plus l'angle d'inclinaison de la cible par rapport au faisceau laser est important, plus la portée est réduite.
* Il est strictement interdit de tirer un laser sur des cibles fortement réfléchissantes telles que le verre et les murs blancs à moins de 5 mètres, afin d'éviter que l'écho ne soit trop fort et n'endommage le détecteur APD ;
* Il est strictement interdit de brancher ou de débrancher le câble lorsque l'alimentation est activée ;
* Assurez-vous que la polarité de l'alimentation est correctement connectée, sinon cela endommagera définitivement l'appareil..
Date de publication : 9 septembre 2024