Nouveauté – Module télémètre laser Erbium 1535 nm

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 longue portée miniaturisés et portables offrent de vastes perspectives d'application. La technologie de télémétrie laser à verre erbium, d'une longueur d'onde de 1535 nm, gagne en maturité. Elle offre des avantages en termes de sécurité oculaire, de forte capacité de pénétration de la fumée et de longue portée, et constitue un axe clé du développement de la technologie de télémétrie laser.

 

02 Présentation du produit

 

Le télémètre laser LSP-LRS-0310 F-04 est un télémètre laser basé sur le laser à verre Er 1535 nm développé indépendamment par Lumispot. Il adopte la méthode innovante de télémétrie par temps de vol (TOF) à impulsion unique et offre d'excellentes performances de télémétrie pour différents types de cibles : la distance de mesure pour les bâtiments atteint facilement 5 kilomètres, et même pour les véhicules rapides, une portée stable de 3,5 kilomètres. Dans des applications telles que la surveillance du personnel, la distance de mesure pour les personnes dépasse 2 kilomètres, garantissant la précision et la transmission 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), ce qui simplifie et optimise la transmission des données.

 

 

Figure 1 Diagramme du télémètre laser LSP-LRS-0310 F-04 et comparaison de la taille d'une pièce d'un yuan

 

03 Caractéristiques du produit

 

* Conception intégrée d'expansion de faisceau : intégration efficace et adaptabilité environnementale améliorée

La conception intégrée d'expansion du faisceau assure une coordination précise et une collaboration efficace entre les composants. La source de pompage LD fournit un apport d'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 l'énergie laser ; et l'expanseur de faisceau élargit efficacement le diamètre du faisceau, réduit l'angle de divergence et améliore sa directivité et sa distance de transmission. Le module d'échantillonnage optique surveille les performances du laser en temps réel pour garantir un rendement stable et fiable. De plus, 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 du laser à verre erbium

 

* Mode de mesure de distance à commutation de segment : mesure précise pour améliorer la précision de la mesure de distance

La méthode de télémétrie à commutation segmentée repose sur la précision des mesures. Grâce à l'optimisation de la conception du chemin optique et à des algorithmes avancés de traitement du signal, associés à la puissance de sortie élevée et aux caractéristiques d'impulsions longues du laser, elle permet de pénétrer efficacement les interférences atmosphériques et de garantir la stabilité et la précision des résultats de mesure. Cette technologie utilise une stratégie de télémétrie à fréquence de répétition élevée pour émettre en continu plusieurs impulsions laser et 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 cible. Même dans des environnements complexes ou face à des changements mineurs, les méthodes de télémétrie à commutation segmentée garantissent la précision et la stabilité des résultats de mesure, devenant ainsi un moyen technique important pour améliorer la précision de la télémétrie.

 

*Le schéma à double seuil compense la précision de la portée : double étalonnage, précision au-delà de la limite

Le cœur du système à double seuil réside dans son mécanisme de double étalonnage. Le système définit d'abord deux seuils de signal différents pour capturer deux instants critiques du signal d'écho cible. Ces deux instants sont légèrement différents en raison de seuils différents, mais c'est cette différence qui devient la clé de la compensation des erreurs. Grâce à une mesure et un calcul temporels de haute précision, le système peut calculer avec précision la différence de temps entre ces deux instants et étalonner finement les résultats de télémétrie d'origine en conséquence, améliorant ainsi considérablement la précision de la télémétrie.

 

 

Figure 3 Diagramme schématique de la précision de la plage de compensation de l'algorithme à double seuil

 

* Conception à faible consommation d'énergie : haute efficacité, économie d'énergie, performances optimisées

Grâce à une optimisation poussée des modules de circuits, tels que la carte de commande principale et la carte de commande, nous avons adopté des puces basse consommation avancées et des stratégies de gestion de l'énergie efficaces pour garantir une consommation d'énergie du système strictement maîtrisée en mode veille, inférieure à 0,24 W, ce qui représente une réduction significative par rapport aux conceptions traditionnelles. À une fréquence de 1 Hz, la consommation globale est également maintenue à 0,76 W, démontrant une excellente efficacité énergétique. En fonctionnement de pointe, malgré une augmentation de la consommation, elle reste maîtrisée à 3 W, garantissant un fonctionnement stable de l'équipement dans des conditions de performances élevées tout en tenant compte des objectifs d'économie d'énergie.

 

* Capacité de travail extrême : excellente dissipation de la chaleur, garantissant un fonctionnement stable et efficace

Afin de résister aux températures élevées, 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 à haute efficacité, le produit dissipe rapidement la chaleur interne générée, garantissant ainsi le maintien d'une température de fonctionnement adéquate des composants principaux en cas de fonctionnement prolongé sous forte charge. Cette excellente capacité de dissipation thermique prolonge non seulement la durée de vie du produit, mais garantit également la stabilité et la constance des performances de télémétrie.

 

* Portabilité et durabilité : conception miniaturisée, excellentes performances garanties

Le télémètre laser LSP-LRS-0310F-04 se distingue par sa taille compacte (seulement 33 grammes) et sa légèreté, tout en offrant une excellente stabilité, une résistance élevée aux chocs et une sécurité oculaire optimale, offrant un équilibre parfait entre portabilité et durabilité. Sa conception reflète une compréhension approfondie des besoins des utilisateurs et un haut niveau d'intégration des innovations technologiques, devenant ainsi un produit phare du marché.

 

04 Scénario d'application

 

Il est utilisé dans de nombreux domaines spécifiques 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

Φ16 mm

Portée maximale

≥ 3,5 km (cible du véhicule)

≥ 2,0 km (cible humaine)

≥ 5 km (cible de construction)

Plage de mesure minimale

≤15 m

Précision de la mesure de distance

≤ ±1 m

Fréquence de mesure

1 à 10 Hz

Résolution de distance

≤ 30 m

Résolution angulaire

1,3 mrad

Précision

≥ 98 %

Taux de fausses alertes

≤ 1%

Détection multi-cibles

La cible par défaut est la première cible et la cible maximale prise en charge est 3

Interface de données

Port série RS422 (TTL personnalisable)

Tension d'alimentation

CC 5 ~ 28 V

Consommation électrique moyenne

≤ 0,76 W (fonctionnement à 1 Hz)

Consommation électrique de pointe

≤3W

Consommation d'énergie en veille

≤ 0,24 W (consommation électrique lorsque la distance n'est pas mesurée)

Consommation d'énergie en veille

≤ 2 mW (lorsque la broche POWER_EN est tirée vers le bas)

Logique de télémétrie

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 à 6 ms

vibration

Essai général de vibration d'intégrité inférieure (GJB150.16A-2009 Figure C.17)

 

Dimensions de l'apparence du produit :

 

Figure 4 Dimensions du télémètre laser LSP-LRS-0310 F-04

 

06 Lignes directrices

 

* Le laser émis par ce module de télémétrie est de 1535 nm, une longueur d'onde sans danger pour l'œil humain. Bien que cette longueur d'onde soit sans danger pour l'œil humain, il est recommandé de ne pas regarder directement le laser ;

* Lors du réglage du parallélisme des trois axes optiques, veillez à bloquer la lentille réceptrice, sinon le détecteur sera endommagé de manière permanente en raison d'un écho excessif ;

* Ce module de télémétrie n'est pas étanche. Assurez-vous que l'humidité relative de l'air ambiant est inférieure à 80 % et maintenez-le propre pour 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 par temps de brouillard, de pluie ou de tempête de sable. Des cibles telles que des feuilles vertes, des murs blancs et du calcaire exposé présentent une bonne réflectivité et peuvent augmenter la portée. De plus, plus l'angle d'inclinaison de la cible par rapport au faisceau laser augmente, plus la portée est réduite.

* Il est strictement interdit de tirer au laser sur des cibles fortement réfléchissantes telles que du verre et des murs blancs dans un rayon de 5 mètres, afin d'éviter que l'écho soit trop fort et n'endommage le détecteur APD ;

* Il est strictement interdit de brancher ou de débrancher le câble lorsque l'appareil est sous tension ;

* Assurez-vous que la polarité de l'alimentation est correctement connectée, sinon cela causera des dommages permanents à l'appareil.


Date de publication : 09/09/2024