Dieser Artikel bietet eine umfassende Untersuchung der Laserentfernungsmessungstechnologie, zeichnet ihre historische Entwicklung nach, erläutert ihre Grundprinzipien und beleuchtet ihre vielfältigen Anwendungen. Er richtet sich an Laseringenieure, Forschungs- und Entwicklungsteams sowie die optische Wissenschaft und bietet eine Mischung aus historischem Kontext und modernem Verständnis.
Entstehung und Entwicklung der Laser-Entfernungsmessung
Die ersten Laser-Entfernungsmesser entstanden in den frühen 1960er Jahren und wurden hauptsächlich für militärische Zwecke entwickelt [1]. Im Laufe der Jahre hat sich die Technologie weiterentwickelt und ihren Einflussbereich auf verschiedene Sektoren ausgeweitet, darunter Bauwesen, Topografie und Luft- und Raumfahrt [2] und darüber hinaus.
Lasertechnologieist eine berührungslose industrielle Messtechnik, die im Vergleich zu herkömmlichen berührungsbasierten Entfernungsmessungsmethoden mehrere Vorteile bietet:
- Eliminiert die Notwendigkeit eines physischen Kontakts mit der Messoberfläche und verhindert Verformungen, die zu Messfehlern führen können.
- Minimiert den Verschleiß der Messoberfläche, da während der Messung kein physischer Kontakt stattfindet.
- Geeignet für den Einsatz in speziellen Umgebungen, in denen herkömmliche Messwerkzeuge nicht praktikabel sind.
Grundsätze der Laser-Entfernungsmessung:
- Bei der Laser-Entfernungsmessung kommen drei Hauptmethoden zum Einsatz: Laser-Impuls-Entfernungsmessung, Laser-Phasen-Entfernungsmessung und Laser-Triangulations-Entfernungsmessung.
- Jede Methode ist mit bestimmten, häufig verwendeten Messbereichen und Genauigkeitsstufen verbunden.
01
Laserpuls-Entfernungsmessung:
Wird hauptsächlich für Langstreckenmessungen verwendet, die typischerweise Entfernungen im Kilometerbereich überschreiten, mit geringerer Genauigkeit, typischerweise im Meterbereich.
02
Laser-Phasenmessung:
Ideal für Messungen über mittlere bis große Entfernungen, üblicherweise verwendet in Bereichen von 50 bis 150 Metern.
03
Lasertriangulation:
Wird hauptsächlich für Messungen über kurze Distanzen verwendet, typischerweise im Bereich von 2 Metern, und bietet eine hohe Genauigkeit im Mikrometerbereich, allerdings sind die Messdistanzen begrenzt.
Anwendungen und Vorteile
Die Laserentfernungsmessung hat in verschiedenen Branchen ihre Nische gefunden:
Konstruktion: Standortmessungen, topografische Kartierung und Strukturanalyse.
Automobilindustrie: Verbesserung fortschrittlicher Fahrerassistenzsysteme (ADAS).
Luft- und Raumfahrt: Geländekartierung und Hinderniserkennung.
Bergbau: Tunneltiefenbewertung und Mineralexploration.
Forstwirtschaft: Baumhöhenberechnung und Walddichteanalyse.
Herstellung: Präzision bei der Ausrichtung von Maschinen und Geräten.
Die Technologie bietet gegenüber herkömmlichen Methoden mehrere Vorteile, darunter berührungslose Messungen, geringeren Verschleiß und unübertroffene Vielseitigkeit.
Die Lösungen von Lumispot Tech im Bereich Laser-Entfernungsmessung
Erbiumdotierter Glaslaser (Er-Glaslaser)
UnserErbium-dotierter Glaslaser, bekannt als 1535 nmAugensicherDer Er-Glaslaser zeichnet sich durch augenschonende Entfernungsmesser aus. Er bietet zuverlässige und kostengünstige Leistung und emittiert Licht, das von der Hornhaut und den kristallinen Augenstrukturen absorbiert wird, wodurch die Netzhaut geschützt wird. Für Laser-Entfernungsmessung und LIDAR, insbesondere im Außenbereich, wo Licht über große Entfernungen übertragen werden muss, ist dieser DPSS-Laser unverzichtbar. Im Gegensatz zu früheren Produkten verhindert er Augenschäden und Blendgefahr. Unser Laser verwendet co-dotiertes Er: Yb-Phosphatglas und einen HalbleiterLaserpumpquelleum eine Wellenlänge von 1,5 µm zu erzeugen, was es perfekt für Entfernungsmessung und Kommunikation macht.
Laser-Entfernungsmessung, insbesondereFlugzeitmessung (TOF)ist eine Methode zur Bestimmung der Entfernung zwischen einer Laserquelle und einem Ziel. Dieses Prinzip wird in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, von einfachen Entfernungsmessungen bis hin zu komplexen 3D-Mappings. Wir erstellen ein Diagramm zur Veranschaulichung des TOF-Laserentfernungsprinzips.
Die grundlegenden Schritte bei der TOF-Laserentfernungsmessung sind:
Emission von Laserpulsen: Ein Lasergerät sendet einen kurzen Lichtimpuls aus.
Reise nach Target: Der Laserpuls bewegt sich durch die Luft zum Ziel.
Reflexion vom Ziel: Der Impuls trifft das Ziel und wird zurückreflektiert.
Zurück zur Quelle:Der reflektierte Impuls gelangt zurück zum Lasergerät.
Erkennung:Das Lasergerät erkennt den zurückkehrenden Laserpuls.
Zeitmessung:Gemessen wird die Zeit, die der Impuls für den Hin- und Rückweg benötigt.
Entfernungsberechnung:Anhand der Lichtgeschwindigkeit und der gemessenen Zeit wird die Entfernung zum Ziel berechnet.
Dieses Jahr hat Lumispot Tech ein Produkt auf den Markt gebracht, das sich perfekt für den Einsatz im Bereich der TOF-LIDAR-Erkennung eignet, ein8-in-1-LiDAR-LichtquelleKlicken Sie hier, um mehr zu erfahren, wenn Sie interessiert sind
Laser-Entfernungsmesser-Modul
Diese Produktreihe konzentriert sich in erster Linie auf ein für das menschliche Auge ungefährliches Laser-Entfernungsmessungsmodul, das auf der Grundlage der1535 nm Erbium-dotierte GlaslaserUnd1570 nm 20 km Entfernungsmessermodul, die als Produkte der Augensicherheitsklasse 1 eingestuft sind. Diese Serie umfasst Laser-Entfernungsmesser von 2,5 km bis 20 km mit kompakter Größe, leichtem Gewicht, außergewöhnlichen Entstörungseigenschaften und effizienter Massenproduktion. Sie sind vielseitig einsetzbar und finden Anwendung in der Laser-Entfernungsmessung, der LIDAR-Technologie und in Kommunikationssystemen.
Integrierter Laser-Entfernungsmesser
Militärische Handheld-EntfernungsmesserDie von LumiSpot Tech entwickelten Geräte sind effizient, benutzerfreundlich und sicher und nutzen augenverträgliche Wellenlängen für einen unbedenklichen Betrieb. Die Geräte bieten Echtzeit-Datenanzeige, Leistungsüberwachung und Datenübertragung und vereinen so wichtige Funktionen in einem Gerät. Ihr ergonomisches Design ermöglicht sowohl die Ein- als auch die Zweihandbedienung und sorgt für hohen Bedienkomfort. Diese Entfernungsmesser vereinen Funktionalität und fortschrittliche Technologie und gewährleisten so eine einfache und zuverlässige Messlösung.
Warum uns wählen?
Unser Anspruch an höchste Qualität zeigt sich in jedem unserer Produkte. Wir kennen die Feinheiten der Branche und haben unsere Produkte so konzipiert, dass sie höchsten Qualitäts- und Leistungsstandards entsprechen. Unser Fokus auf Kundenzufriedenheit und unser technisches Know-how machen uns zur ersten Wahl für Profis, die zuverlässige Lösungen zur Laser-Entfernungsmessung suchen.
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Referenz
- Smith, A. (1985). Geschichte der Laser-Entfernungsmesser. Zeitschrift für Optische Technik.
- Johnson, B. (1992). Anwendungen der Laser-Entfernungsmessung. Optik heute.
- Lee, C. (2001). Prinzipien der Laserpuls-Entfernungsmessung. Photonikforschung.
- Kumar, R. (2003). Laser-Phasenmessung verstehen. Zeitschrift für Laseranwendungen.
- Martinez, L. (1998). Lasertriangulation: Grundlagen und Anwendungen. Zeitschriften zur optischen Technik.
- Lumispot Tech. (2022). Produktkatalog. Lumispot Tech Publikationen.
- Zhao, Y. (2020). Zukunft der Laser-Entfernungsmessung: KI-Integration. Zeitschrift für moderne Optik.
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Der Wartungsaufwand ist minimal, z. B. das Reinigen der Linse und der Schutz des Geräts vor Stößen und extremen Bedingungen. Regelmäßiger Batteriewechsel oder Aufladen ist ebenfalls erforderlich.
Ja, viele Entfernungsmessermodule sind für die Integration in andere Geräte wie Drohnen, Gewehre, militärische Entfernungsmesser-Ferngläser usw. konzipiert und erweitern deren Funktionalität durch präzise Entfernungsmessfunktionen.
Ja, Lumispot Tech ist Hersteller von Laser-Entfernungsmessermodulen. Die Parameter können nach Bedarf angepasst werden, oder Sie können die Standardparameter unseres Entfernungsmessermoduls wählen. Für weitere Informationen oder Fragen wenden Sie sich bitte mit Ihren Wünschen an unser Vertriebsteam.
Die meisten unserer Lasermodule der Entfernungsmessserie sind kompakt und leicht, insbesondere die Serien L905 und L1535 mit Reichweiten von 1 km bis 12 km. Für das kleinste Modell empfehlen wir dasLSP-LRS-0310FDas Gerät wiegt nur 33 g und hat eine Reichweite von 3 km.
Laser haben sich mittlerweile in verschiedenen Bereichen, insbesondere im Sicherheits- und Überwachungsbereich, als zentrales Werkzeug etabliert. Ihre Präzision, Steuerbarkeit und Vielseitigkeit machen sie für den Schutz unserer Gemeinden und Infrastruktur unverzichtbar.
In diesem Artikel befassen wir uns mit den vielfältigen Anwendungen der Lasertechnologie in den Bereichen Sicherheit, Schutz, Überwachung und Brandschutz. Ziel ist es, ein umfassendes Verständnis der Rolle von Lasern in modernen Sicherheitssystemen zu vermitteln und Einblicke in ihre aktuellen Anwendungen und mögliche zukünftige Entwicklungen zu geben.
Laseranwendungen in Sicherheits- und Verteidigungsfällen
Einbruchmeldesysteme
Diese berührungslosen Laserscanner erfassen Umgebungen zweidimensional und erfassen Bewegungen, indem sie die Zeit messen, die ein gepulster Laserstrahl benötigt, um zu seiner Quelle zurückzureflektieren. Diese Technologie erstellt eine Konturkarte des Gebiets und ermöglicht es dem System, neue Objekte in seinem Sichtfeld anhand von Veränderungen in der programmierten Umgebung zu erkennen. Dies ermöglicht die Beurteilung von Größe, Form und Richtung beweglicher Ziele und löst bei Bedarf Alarm aus. (Hosmer, 2004)
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Überwachungssysteme
In der Videoüberwachung unterstützt Lasertechnologie die Nachtsichtüberwachung. Beispielsweise kann die Nahinfrarot-Laserentfernungsmessung die Lichtrückstreuung effektiv unterdrücken und so die Beobachtungsreichweite photoelektrischer Bildgebungssysteme bei widrigen Wetterbedingungen sowohl tagsüber als auch nachts deutlich erhöhen. Die externen Funktionstasten des Systems steuern die Entfernungsmessung, die Blitzbreite und die Bildschärfe und verbessern so die Überwachungsreichweite. (Wang, 2016)
Verkehrsüberwachung
Laser-Radargeräte sind für die Verkehrsüberwachung unerlässlich. Sie messen die Geschwindigkeit von Fahrzeugen mithilfe von Lasertechnologie. Diese Geräte werden von der Polizei aufgrund ihrer Präzision und der Möglichkeit, einzelne Fahrzeuge im dichten Verkehr zu erfassen, bevorzugt.
Überwachung des öffentlichen Raums
Lasertechnologie spielt auch bei der Kontrolle und Überwachung von Menschenmengen im öffentlichen Raum eine wichtige Rolle. Laserscanner und ähnliche Technologien überwachen effektiv die Bewegungen von Menschenmengen und erhöhen so die öffentliche Sicherheit.
Brandmeldeanwendungen
In Brandmeldesystemen spielen Lasersensoren eine Schlüsselrolle bei der Brandfrüherkennung. Sie erkennen schnell Anzeichen von Feuer, wie Rauch oder Temperaturveränderungen, und lösen rechtzeitig Alarm aus. Darüber hinaus ist die Lasertechnologie von unschätzbarem Wert für die Überwachung und Datenerfassung an Brandorten und liefert wichtige Informationen für die Brandbekämpfung.
Spezialanwendung: UAVs und Lasertechnologie
Der Einsatz unbemannter Luftfahrzeuge (UAVs) im Sicherheitsbereich nimmt zu. Lasertechnologie verbessert ihre Überwachungs- und Sicherheitsfunktionen erheblich. Diese Systeme basieren auf Avalanche Photodioden (APD) Focal Plane Arrays (FPA) der neuen Generation und bieten leistungsstarke Bildverarbeitung, wodurch die Überwachungsleistung deutlich verbessert wird.
Grüne Laser und Entfernungsmessermodulin der Verteidigung
Unter den verschiedenen Lasertypen,Grünlichtlaser, die typischerweise im Bereich von 520 bis 540 Nanometern arbeiten, zeichnen sich durch ihre hohe Sichtbarkeit und Präzision aus. Diese Laser eignen sich besonders für Anwendungen, die eine präzise Markierung oder Visualisierung erfordern. Darüber hinaus nutzen Laser-Entfernungsmessmodule die lineare Ausbreitung und hohe Genauigkeit von Lasern und messen Entfernungen, indem sie die Zeit berechnen, die ein Laserstrahl vom Emitter zum Reflektor und zurück benötigt. Diese Technologie ist in Mess- und Positionierungssystemen von entscheidender Bedeutung.
Entwicklung der Lasertechnologie im Sicherheitsbereich
Seit ihrer Erfindung Mitte des 20. Jahrhunderts hat die Lasertechnologie eine bedeutende Entwicklung durchlaufen. Ursprünglich ein wissenschaftliches Experimentierwerkzeug, sind Laser heute aus verschiedenen Bereichen wie Industrie, Medizin, Kommunikation und Sicherheit nicht mehr wegzudenken. Im Sicherheitsbereich haben sich Laseranwendungen von einfachen Überwachungs- und Alarmsystemen zu hochentwickelten, multifunktionalen Systemen entwickelt. Dazu gehören Einbruchmeldeanlagen, Videoüberwachung, Verkehrsüberwachung und Brandmeldeanlagen.
Zukünftige Innovationen in der Lasertechnologie
Die Zukunft der Lasertechnologie im Sicherheitsbereich könnte bahnbrechende Innovationen hervorbringen, insbesondere durch die Integration künstlicher Intelligenz (KI). KI-Algorithmen, die Laserscandaten analysieren, könnten Sicherheitsbedrohungen präziser erkennen und vorhersagen und so die Effizienz und Reaktionszeit von Sicherheitssystemen verbessern. Mit der Weiterentwicklung des Internets der Dinge (IoT) dürfte die Kombination von Lasertechnologie mit vernetzten Geräten zudem zu intelligenteren und stärker automatisierten Sicherheitssystemen führen, die Echtzeitüberwachung und -reaktion ermöglichen.
Diese Innovationen sollen nicht nur die Leistung von Sicherheitssystemen verbessern, sondern auch unseren Sicherheits- und Überwachungsansatz verändern und ihn intelligenter, effizienter und anpassungsfähiger machen. Mit dem technologischen Fortschritt wird der Einsatz von Lasern im Sicherheitsbereich zunehmen und für sicherere und zuverlässigere Umgebungen sorgen.
Verweise
- Hosmer, P. (2004). Der Einsatz von Laserscanning-Technologie im Perimeterschutz. Proceedings der 37. Internationalen Carnahan-Konferenz für Sicherheitstechnologie 2003.
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W., & Wu, S. (2016). Entwurf eines Miniatur-Nahinfrarot-Laser-Echtzeit-Videoverarbeitungssystems mit Reichweitensteuerung.
- Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
- M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP, & Gorce, D. (2017). 2D- und 3D-Blitzlaserbildgebung für die Fernüberwachung im maritimen Grenzschutz: Erkennung und Identifizierung für Anwendungen zur Abwehr unbemannter Flugsysteme. Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering.
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