1. Augensicherheit: Der natürliche Vorteil der Wellenlänge 1535 nm
Die Kerninnovation des Laser-Entfernungsmessermoduls LumiSpot 0310F liegt in der Verwendung eines 1535-nm-Erbiumglaslasers. Diese Wellenlänge entspricht der Augenschutzklasse 1 (IEC 60825-1), sodass selbst direkte Einwirkung des Strahls die Netzhaut nicht schädigt. Im Gegensatz zu herkömmlichen 905-nm-Halbleiterlasern (die Schutzklasse 3R erfordern) erfordert der 1535-nm-Laser im öffentlichen Einsatz keine zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen, was das Betriebsrisiko deutlich reduziert. Darüber hinaus weist diese Wellenlänge eine geringere Streuung und Absorption in der Atmosphäre auf und bietet eine um bis zu 40 % verbesserte Durchdringung bei widrigen Bedingungen wie Nebel, Dunst, Regen und Schnee – eine solide physikalische Grundlage für Fernmessungen.
2. Durchbruch bei der 5-km-Reichweite: Koordiniertes optisches Design und Energieoptimierung
Um eine Messreichweite von 5 km zu erreichen, integriert das Modul 0310F drei wichtige technische Ansätze:
① Emission hochenergetischer Impulse:
Die Energie einzelner Pulse wird auf 10 mJ erhöht. In Kombination mit der hohen Umwandlungseffizienz des Erbiumglaslasers gewährleistet dies starke Rücksignale über große Entfernungen.
② Strahlsteuerung:
Ein asphärisches Linsensystem komprimiert die Strahldivergenz auf ≤0,3 mrad und verhindert so Energieverluste durch Strahlausbreitung.
③ Optimierte Empfangsempfindlichkeit:
Der APD-Detektor (Avalanche Photodiode), gepaart mit einem rauscharmen Schaltungsdesign, ermöglicht präzise Flugzeitmessungen auch bei schwachen Signalbedingungen (mit einer Auflösung von bis zu 15 ps).
Testdaten zeigen einen Entfernungsfehler innerhalb von ±1 m für 2,3 m × 2,3 m große Fahrzeugziele bei einer Erkennungsgenauigkeit von ≥98 %.
3. Anti-Interferenz-Algorithmen: Systemweite Rauschunterdrückung von der Hardware bis zur Software
Ein weiteres herausragendes Merkmal des 0310F ist seine robuste Leistung in komplexen Umgebungen:
① Dynamische Filtertechnologie:
Ein FPGA-basiertes Echtzeit-Signalverarbeitungssystem identifiziert und filtert automatisch dynamische Störquellen wie Regen, Schnee und Vögel heraus.
② Multi-Pulse-Fusion-Algorithmus:
Bei jeder Messung werden 8.000–10.000 Impulse mit niedriger Energie ausgesendet. Mithilfe statistischer Analysen werden gültige Rückgabedaten extrahiert und Jitter und Rauschen minimiert.
3. Adaptive Schwellenwertanpassung:
Die Signalauslöseschwellen werden dynamisch an die Umgebungslichtintensität angepasst, um eine Überlastung des Detektors durch stark reflektierende Ziele wie Glas oder weiße Wände zu verhindern.
Diese Innovationen ermöglichen es dem Modul, bei Sichtweiten von bis zu 10 km eine gültige Datenerfassungsrate von über 99 % aufrechtzuerhalten.
4. Extreme Anpassungsfähigkeit an Umgebungsbedingungen: Zuverlässige Leistung bei eisigen bis sengenden Temperaturen
Der 0310F ist dank eines dreifachen Schutzsystems für extreme Temperaturen von -40 °C bis +70 °C ausgelegt:
① Doppelt redundante Wärmeregelung:
Ein thermoelektrischer Kühler (TEC) arbeitet mit passiven Wärmeableitungsrippen zusammen, um eine schnelle Kaltstartfähigkeit (≤ 5 Sekunden) und einen stabilen Betrieb bei hohen Temperaturen zu gewährleisten.
② Vollständig versiegeltes, mit Stickstoff gefülltes Gehäuse:
Der Schutz nach IP67 in Kombination mit einer Stickstofffüllung verhindert Kondensation und Oxidation in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit.
3 Dynamische Wellenlängenkompensation:
Durch die Echtzeitkalibrierung wird die Drift der Laserwellenlänge aufgrund von Temperaturänderungen kompensiert und so die Messgenauigkeit über den gesamten Temperaturbereich sichergestellt.
Tests durch Dritte bestätigen, dass das Modul bei abwechselnder Wüstenhitze (70 °C) und polarer Kälte (-40 °C) 500 Stunden lang ohne Leistungseinbußen kontinuierlich betrieben werden kann.
5. Anwendungsszenarien: Sektorübergreifende Nutzung vom militärischen bis zum zivilen Bereich ermöglichen
Dank der SWaP-Optimierung (Größe, Gewicht und Leistung) – mit einem Gewicht von ≤145 g und einem Verbrauch von ≤2 W – findet der 0310F breite Anwendung in:
① Grenzsicherheit:
Integriert in Perimeterüberwachungssysteme zur Echtzeitverfolgung beweglicher Ziele im Umkreis von 5 km mit einer Falschalarmrate von ≤0,01 %.
② Drohnenkartierung:
Deckt einen Radius von 5 km pro Flug ab und bietet die fünffache Effizienz herkömmlicher RTK-Systeme.
3. Stromleitungsinspektion:
Kombiniert mit KI-Bilderkennung, um die Neigung von Sendemasten und die Eisdicke mit zentimetergenauer Genauigkeit zu erkennen.
6. Zukunftsausblick: Technische Entwicklung und Ökosystemerweiterung
LumiSpot plant, bis 2025 ein Entfernungsmessermodul der 10-km-Klasse auf den Markt zu bringen und damit seine technische Führungsposition weiter zu festigen. Durch die Bereitstellung offener API-Unterstützung für Multisensorfusion (z. B. RTK, IMU) will LumiSpot gleichzeitig grundlegende Wahrnehmungsfähigkeiten für autonomes Fahren und Smart-City-Infrastrukturen ermöglichen. Prognosen zufolge wird der globale Markt für Laser-Entfernungsmesser bis 2027 voraussichtlich 12 Milliarden US-Dollar überschreiten. Die lokalisierte Lösung von LumiSpot könnte chinesischen Marken dabei helfen, über 30 % des Marktanteils zu erobern.
Abschluss:
Der Durchbruch des LumiSpot 0310F liegt nicht nur in seinen technischen Spezifikationen, sondern auch in der ausgewogenen Kombination aus Augensicherheit, Präzision auf lange Distanz und Anpassungsfähigkeit an die Umgebung. Er setzt neue Maßstäbe in der Laser-Entfernungsmessung und verleiht der globalen Wettbewerbsfähigkeit intelligenter Hardware-Ökosysteme starken Auftrieb.
Beitragszeit: 06. Mai 2025