Географиялық ақпарат саласын тиімділік пен дәлдікке қарай маркшейдерлік және картаға түсіру саласын жаңарту толқынында 1,5 мкм талшықты лазерлер сахна талаптарына терең бейімделуінің арқасында ұшқышсыз ұшу аппараттарын түсіру және қолмен түсіру екі негізгі саласында нарықтың өсуінің негізгі қозғаушы күшіне айналуда. Төмен биіктікте түсіру және ұшқышсыз ұшу аппараттары арқылы апаттық карта жасау, сондай-ақ қолмен сканерлеу құрылғыларының жоғары дәлдік пен тасымалданғыштық үшін қайталануы сияқты қосымшалардың қарқынды өсуімен маркшейдерлік 1,5 мкм талшықты лазерлердің жаһандық нарық көлемі 2024 жылға қарай 1,2 миллиард юаньнан асты, ұшқышсыз ұшу аппараттарына сұраныс және жалпы есеппен 60% қамтамасыз етеді. орташа жылдық өсу қарқыны 8,2%. Бұл сұраныс бумының артында 1,5 мкм диапазонның бірегей өнімділігі мен геодезиялық сценарийлердегі дәлдікке, қауіпсіздікке және қоршаған ортаға бейімделуге қойылатын қатаң талаптар арасындағы тамаша резонанс жатыр.
1、 Өнімге шолу
Lumispot компаниясының «1,5um талшықты лазерлік сериясы» жоғары шыңдық қуат пен электро-оптикалық түрлендіру тиімділігі, төмен ASE және сызықты емес әсер шуылының қатынасы және кең жұмыс температурасы диапазоны бар MOPA күшейту технологиясын қабылдайды, бұл оны LiDAR лазерлік сәуле шығару көзі ретінде пайдалануға жарамды етеді. LiDAR және LiDAR сияқты маркшейдерлік жүйелерде ядро шығаратын жарық көзі ретінде 1,5 мкм талшықты лазер қолданылады және оның өнімділік көрсеткіштері анықтаудың «дәлдігі» мен «кеңдігін» тікелей анықтайды. Бұл екі өлшемнің өнімділігі жерді түсіру, нысананы тану, электр желісін патрульдеу және басқа сценарийлердегі ұшқышсыз ұшу аппараттарының тиімділігі мен сенімділігіне тікелей байланысты. Физикалық тасымалдау заңдары мен сигналдарды өңдеу логикасы тұрғысынан ең жоғары қуат, импульс ені және толқын ұзындығы тұрақтылығының үш негізгі көрсеткіші анықтау дәлдігі мен ауқымына әсер ететін негізгі айнымалылар болып табылады. Олардың әрекет ету механизмі «сигнал берудің атмосфералық берілісінің нысаналы көрініс сигналын қабылдауының» бүкіл тізбегі арқылы ыдырауы мүмкін.
2、 Қолданба өрістері
Ұшқышсыз әуе түсіру және картаға түсіру саласында 1,5 мкм талшықты лазерлерге сұраныс әуе операцияларындағы ауырсыну нүктелерін дәл шешуге байланысты жарылып кетті. Ұшқышсыз ұшу аппаратының платформасында пайдалы жүктің көлеміне, салмағына және энергия тұтынуына қатаң шектеулер қойылған, ал 1,5 мкм талшықты лазердің ықшам құрылымдық дизайны мен жеңіл сипаттамалары лазерлік радар жүйесінің салмағын дәстүрлі жабдықтың үштен біріне дейін қысып, ұшқышсыз ұшу аппараттарының әртүрлі түрлеріне тамаша бейімделе алады, мысалы, көпқанатты роторлы модельдер. Ең бастысы, бұл жолақ атмосфералық трансмиссияның «алтын терезесінде» орналасқан. Жиі қолданылатын 905 нм лазермен салыстырғанда оның беріліс әлсіреуі тұман және шаң сияқты күрделі метеорологиялық жағдайларда 40%-дан астамға азаяды. кВт-қа дейінгі ең жоғары қуатпен ол таулы аймақтарда, шөлдерде және басқа аймақтарда түсірілімдер кезінде ұшқышсыз ұшу аппараттары үшін «түсініксіз көріну және қашықтықты өлшеу» мәселесін шеше отырып, шағылыстыру қабілеті 10% нысаналар үшін 250 метрден астам анықтау қашықтығына қол жеткізе алады. Сонымен қатар, оның адам көзінің қауіпсіздігін қамтамасыз ететін тамаша мүмкіндіктері - 905 нм лазерден 10 есе жоғары қуатқа мүмкіндік беретін - дрондарға қосымша қорғаныс құрылғыларын қажет етпей-ақ төмен биіктікте жұмыс істеуге мүмкіндік береді, қаланы өлшеу және ауылшаруашылық картасын жасау сияқты басқарылатын аймақтардың қауіпсіздігі мен икемділігін айтарлықтай жақсартады.
Қолмен түсіру және карталау саласында 1,5 мкм талшықты лазерлерге сұраныстың артуы құрылғының тасымалдануы мен жоғары дәлдіктің негізгі талаптарымен тығыз байланысты. Қазіргі заманғы қол маркшейдерлік жабдықтар күрделі көріністерге бейімделу мен жұмыстың қарапайымдылығын теңестіруі керек. 1,5 мкм талшықты лазерлердің төмен шу шығаруы және жоғары сәуле сапасы қол сканерлеріне мәдени реликтерді цифрландыру және өнеркәсіптік құрамдастарды анықтау сияқты жоғары дәлдік талаптарын қанағаттандыра отырып, микрометр деңгейін өлшеу дәлдігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Дәстүрлі 1,064 мкм лазерлермен салыстырғанда оның кедергіге қарсы қабілеті сыртқы күшті жарық орталарында айтарлықтай жақсарды. Байланыссыз өлшеу сипаттамаларымен біріктірілген ол мақсатты алдын ала өңдеуді қажет етпей-ақ, ежелгі ғимараттарды қалпына келтіру және авариялық құтқару учаскелері сияқты сценарийлерде үш өлшемді нүктелік бұлт деректерін жылдам ала алады. Бір қызығы, оның ықшам қаптамасының дизайнын салмағы 500 грамнан аз, кең температура диапазоны -30 ℃-ден + 60 ℃ дейін болатын, далалық зерттеулер және цехтық тексерулер сияқты көп сценарийлік операциялардың қажеттіліктеріне тамаша бейімделетін қол құрылғыларына біріктіруге болады.
Оның негізгі рөлі тұрғысынан 1,5 мкм талшықты лазерлер маркшейдерлік мүмкіндіктерді өзгертуге арналған негізгі құрылғыға айналды. Ұшқышсыз ұшатын аппараттарды түсіруде ол лазерлік радардың «жүрегі» қызметін атқарады, наносекундтық импульс шығару арқылы сантиметр деңгейіндегі дәлдікке қол жеткізеді, жер бедерін 3D модельдеу және электр желісін бөгде объектілерді анықтау үшін жоғары тығыздықтағы нүктелік бұлт деректерін қамтамасыз етеді және дәстүрлі әдістермен салыстырғанда ұшқышсыз ұшу аппаратының тиімділігін үш есе жоғарылатады; Ұлттық жерді зерттеу контекстінде оның ұзақ қашықтықты анықтау мүмкіндігі бір ұшуда 10 шаршы километрді тиімді түсіруге қол жеткізе алады, деректер қателері 5 сантиметр ішінде бақыланады. Қолмен түсіру саласында ол құрылғыларға «сканерлеу және алу» операциялық тәжірибесіне қол жеткізуге мүмкіндік береді: мәдени мұраны қорғауда ол мәдени жәдігерлердің беткі текстура бөлшектерін дәл түсіре алады және цифрлық мұрағаттау үшін миллиметрлік деңгейдегі 3D үлгілерін қамтамасыз ете алады; Кері инженерияда күрделі құрамдас бөліктердің геометриялық деректерін тез алуға болады, бұйым конструкциясының итерациясын жылдамдатады; Төтенше жағдайларды түсіру және картаны жасау кезінде деректерді нақты уақыт режимінде өңдеу мүмкіндіктерімен зардап шеккен аймақтың үш өлшемді моделін жер сілкінісі, су тасқыны және басқа апаттар орын алғаннан кейін бір сағат ішінде құруға болады, бұл құтқару туралы шешім қабылдауға маңызды қолдау көрсетеді. 1,5 мкм талшықты лазер кең ауқымды аэротүсірілімдерден жерді дәл сканерлеуге дейін маркшейдерлік саланы «жоғары дәлдік+ жоғары тиімділік» жаңа дәуіріне апарады.
3, Негізгі артықшылықтар
Анықтау диапазонының мәні лазер шығаратын фотондар атмосфераның әлсіреуін және нысаналы шағылысу жоғалуын жеңе алатын және әлі де тиімді сигналдар ретінде қабылдаушы ұшты ұстап алатын ең алыс қашықтық болып табылады. Бұл процесте 1,5 мкм талшықты лазердің жарқын көзі лазерінің келесі көрсеткіштері тікелей басым болады:
① Ең жоғары қуат (кВт): стандартты 3кВт@3нс &100кГц； Жаңартылған өнім 8кВт@3нс &100кГц анықтау диапазонының «негізгі қозғаушы күші» болып табылады, ол бір импульс ішінде лазер шығаратын лездік энергияны білдіреді және алыс қашықтық сигналдарының күшін анықтайтын негізгі фактор болып табылады. Дронды анықтау кезінде фотондар атмосфера арқылы жүздеген, тіпті мыңдаған метр қашықтыққа өтуі керек, бұл Рэйлейдің шашырауы мен аэрозольді сіңіру салдарынан әлсіреуді тудыруы мүмкін (бірақ 1,5 мкм жолақ «атмосфералық терезеге» тиесілі болса да, әлі де тән әлсіреу бар). Сонымен қатар, нысана бетінің шағылыстыру қабілеті (мысалы, өсімдіктердегі, металдардағы және тау жыныстарындағы айырмашылықтар) сигналдың жоғалуына әкелуі мүмкін. Ең жоғары қуат ұлғайған кезде, тіпті алыс қашықтықтағы әлсіреу мен шағылысу жоғалғаннан кейін де, қабылдау нүктесіне жеткен фотондар саны әлі де «сигнал-шуыл арақатынасының шегіне» сәйкес келуі мүмкін, осылайша анықтау диапазонын кеңейтеді - мысалы, 1,5 мкм талшықты лазердің ең жоғары қуатын 1 кВт-тан 5 кВт-қа дейін ұлғайту арқылы, дәл сол жағдайларда анықтау диапазоны 10% диапазонында. шағылысу нысандары 200 метрден 350 метрге дейін ұзартылуы мүмкін, бұл ұшқышсыз ұшақтар үшін таулы аймақтар мен шөлдер сияқты ауқымды зерттеу сценарийлерінде «алысты өлшей алмаудың» ауыр нүктесін тікелей шешеді.
② Импульстік ені (нс): 1-ден 10 нс дейін реттеледі. Стандартты өнімде толық температура (-40~85 ℃) импульстік ені температурасының дрейфі ≤ 0,5ns; бұдан әрі ол толық температураға (-40~85 ℃) импульстік ен температурасының ≤ 0,2 нс дрейфіне жетуі мүмкін. Бұл көрсеткіш лазерлік импульстардың ұзақтығын білдіретін қашықтық дәлдігінің «уақыт шкаласы» болып табылады. Дронды анықтау үшін қашықтықты есептеу принципі «қашықтық=(жарық жылдамдығы x импульстің айналу уақыты)/2», сондықтан импульс ені «уақыт өлшеу дәлдігін» тікелей анықтайды. Импульс ені азайған кезде импульстің «уақыттың анықтығы» артады, ал «импульсті шығару уақыты» мен қабылдау ұшындағы «шағылған импульсті қабылдау уақыты» арасындағы уақыт қателігі айтарлықтай азаяды.
③ Толқын ұзындығының тұрақтылығы: 1pm/℃ ішінде, 0,128нм толық температурадағы желі ені қоршаған ортаның кедергісі кезіндегі «дәлдік тірегі» және температура мен кернеудің өзгеруімен лазердің шығыс толқын ұзындығының ауытқу диапазоны болып табылады. Толқын ұзындығының 1,5 мк диапазонындағы анықтау жүйесі дәлдікті жақсарту үшін әдетте «толқын ұзындығының әртүрлілігін қабылдау» немесе «интерферометрия» технологиясын пайдаланады, ал толқын ұзындығының ауытқуы тікелей өлшеудің эталондық ауытқуын тудыруы мүмкін – мысалы, дрон жоғары биіктікте жұмыс істегенде, қоршаған орта температурасы -10 ℃ ℃ ℃ дейін көтерілуі мүмкін. Егер 1,5 мкм талшықты лазердің толқын ұзындығының температуралық коэффициенті 5pm/℃ болса, толқын ұзындығы 200pm-ге ауытқиды, ал сәйкес қашықтықты өлшеу қателігі 0,3 миллиметрге артады (толқын ұзындығы мен жарық жылдамдығы арасындағы корреляция формуласынан алынған). Әсіресе ұшқышсыз әуе көлігінің электр желісін патрульдеу кезінде сымның түсуі және желіаралық қашықтық сияқты нақты параметрлерді өлшеу қажет. Тұрақсыз толқын ұзындығы деректердің ауытқуына әкелуі және желі қауіпсіздігін бағалауға әсер етуі мүмкін; Толқын ұзындығын құлыптау технологиясын пайдаланатын 1,5 мкм лазер толқын ұзындығының тұрақтылығын 1pm/℃ шегінде басқара алады, тіпті температура өзгерген кезде де сантиметр деңгейін анықтау дәлдігін қамтамасыз етеді.
④ Индикаторлық синергия: индикаторлар дербес әрекет етпейтін, керісінше бірлескен немесе шектеуші қатынасқа ие болатын нақты дронды анықтау сценарийлеріндегі дәлдік пен диапазон арасындағы «теңдестіруші». Мысалы, ең жоғары қуатты арттыру анықтау диапазонын ұзартуы мүмкін, бірақ дәлдіктің төмендеуін болдырмау үшін импульс енін бақылау қажет («жоғары қуат+тар импульс» тепе-теңдігіне импульстік қысу технологиясы арқылы қол жеткізу қажет); Сәуленің сапасын оңтайландыру диапазон мен дәлдікті бір уақытта жақсарта алады (сәуле концентрациясы энергия шығынын азайтады және алыс қашықтықтағы жарық дақтарының қабаттасуынан туындаған өлшеу кедергілерін азайтады). 1,5 мкм талшықты лазердің артықшылығы оның «жоғары шың қуаты (1-10 кВт), тар импульстік ен (1-10 нс), жоғары сәуле сапасы (M ²<1,5) және жоғары толқын ұзындығы тұрақтылығы (<1pm/℃)» синергетикалық оңтайландыруға қол жеткізу қабілетінде жатыр. Бұл ұшқышсыз ұшу аппараттарын анықтауда «ұзақ қашықтыққа (300-500 метр) + жоғары дәлдікке (сантиметрлік деңгей)» қосарланған серпіліске қол жеткізеді, бұл сонымен қатар ұшқышсыз ұшу аппараттарын барлау, авариялық-құтқару жұмыстарындағы дәстүрлі 905 нм және 1064 нм лазерлерді ауыстырудағы негізгі бәсекеге қабілеттілігі болып табылады.
Реттелетін
✅ Тұрақты импульстік ені мен импульстік ен температурасының дрейфіне қойылатын талаптар
✅ Шығару түрі және шығару тармағы
✅ Анықтамалық шам тармақтарының бөліну коэффициенті
✅ Орташа қуат тұрақтылығы
✅ Локализация сұранысы
Хабарлама уақыты: 28 қазан 2025 ж