सर्वेक्षण आणि मॅपिंग भौगोलिक माहिती उद्योगाला कार्यक्षमता आणि अचूकतेकडे नेण्याच्या लाटेत, १.५ μm फायबर लेसर हे मानवरहित हवाई वाहन सर्वेक्षण आणि हाताने घेतलेल्या सर्वेक्षण या दोन प्रमुख क्षेत्रांमध्ये बाजारपेठेच्या वाढीसाठी मुख्य प्रेरक शक्ती बनत आहेत, कारण दृश्य आवश्यकतांनुसार त्यांचे सखोल अनुकूलन आहे. ड्रोन वापरून कमी उंचीचे सर्वेक्षण आणि आपत्कालीन मॅपिंग यासारख्या अनुप्रयोगांच्या स्फोटक वाढीसह, तसेच उच्च अचूकता आणि पोर्टेबिलिटीसाठी हाताने घेतलेल्या स्कॅनिंग उपकरणांची पुनरावृत्ती, सर्वेक्षणासाठी जागतिक बाजारपेठेचा आकार २०२४ पर्यंत १.२ अब्ज युआन ओलांडला आहे, मानवरहित हवाई वाहने आणि हाताने घेतलेल्या उपकरणांची मागणी एकूण मागणीच्या ६०% पेक्षा जास्त आहे आणि सरासरी वार्षिक वाढ दर ८.२% राखत आहे. या मागणीच्या तेजीमागे १.५ μm बँडच्या अद्वितीय कामगिरी आणि सर्वेक्षण परिस्थितींमध्ये अचूकता, सुरक्षितता आणि पर्यावरणीय अनुकूलतेसाठी कठोर आवश्यकतांमधील परिपूर्ण अनुनाद आहे.
१, उत्पादन विहंगावलोकन
लुमिस्पॉटची "१.५um फायबर लेसर सिरीज" MOPA अॅम्प्लिफिकेशन तंत्रज्ञानाचा अवलंब करते, ज्यामध्ये उच्च पीक पॉवर आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण कार्यक्षमता, कमी ASE आणि नॉनलाइनर इफेक्ट नॉइज रेशो आणि विस्तृत कार्यरत तापमान श्रेणी आहे, ज्यामुळे ते LiDAR लेसर उत्सर्जन स्रोत म्हणून वापरण्यासाठी योग्य बनते. LiDAR आणि LiDAR सारख्या सर्वेक्षण प्रणालींमध्ये, १.५ μm फायबर लेसर कोर उत्सर्जक प्रकाश स्रोत म्हणून वापरला जातो आणि त्याचे कार्यप्रदर्शन निर्देशक थेट शोधण्याची "अचूकता" आणि "रुंदी" निश्चित करतात. या दोन आयामांचे कार्यप्रदर्शन भू-सर्वेक्षण, लक्ष्य ओळख, पॉवर लाइन पेट्रोल आणि इतर परिस्थितींमध्ये मानवरहित हवाई वाहनांच्या कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हतेशी थेट संबंधित आहे. भौतिक प्रसारण कायदे आणि सिग्नल प्रक्रिया तर्कशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून, पीक पॉवर, पल्स रुंदी आणि तरंगलांबी स्थिरतेचे तीन मुख्य निर्देशक हे शोध अचूकता आणि श्रेणीवर परिणाम करणारे प्रमुख चल आहेत. त्यांच्या कृतीची यंत्रणा "सिग्नल ट्रान्समिशन वातावरणीय ट्रान्समिशन लक्ष्य परावर्तन सिग्नल रिसेप्शन" च्या संपूर्ण साखळीद्वारे विघटित केली जाऊ शकते.
२, अर्ज फील्ड
मानवरहित हवाई सर्वेक्षण आणि मॅपिंगच्या क्षेत्रात, हवाई ऑपरेशन्समध्ये वेदना बिंदूंचे अचूक निराकरण झाल्यामुळे 1.5 μm फायबर लेसरची मागणी वाढली आहे. मानवरहित हवाई वाहन प्लॅटफॉर्मवर पेलोडच्या आकारमान, वजन आणि उर्जेच्या वापरावर कठोर मर्यादा आहेत, तर 1.5 μm फायबर लेसरची कॉम्पॅक्ट स्ट्रक्चरल डिझाइन आणि हलकी वैशिष्ट्ये लेसर रडार सिस्टमचे वजन पारंपारिक उपकरणांच्या एक तृतीयांश पर्यंत संकुचित करू शकतात, मल्टी रोटर आणि फिक्स्ड विंग सारख्या विविध प्रकारच्या मानवरहित हवाई वाहन मॉडेल्सशी उत्तम प्रकारे जुळवून घेतात. अधिक महत्त्वाचे म्हणजे, हा बँड वातावरणीय प्रसारणाच्या "गोल्डन विंडो" मध्ये स्थित आहे. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या 905nm लेसरच्या तुलनेत, धुके आणि धूळ सारख्या जटिल हवामानशास्त्रीय परिस्थितीत त्याचे ट्रान्समिशन अ‍ॅटेन्युएशन 40% पेक्षा जास्त कमी होते. kW पर्यंतच्या पीक पॉवरसह, ते 10% च्या परावर्तकतेसह लक्ष्यांसाठी 250 मीटरपेक्षा जास्त शोध अंतर साध्य करू शकते, ज्यामुळे पर्वतीय प्रदेश, वाळवंट आणि इतर प्रदेशांमध्ये सर्वेक्षणादरम्यान मानवरहित हवाई वाहनांसाठी "अस्पष्ट दृश्यमानता आणि अंतर मापन" ची समस्या सोडवली जाते. त्याच वेळी, त्याची उत्कृष्ट मानवी डोळ्यांची सुरक्षा वैशिष्ट्ये - 905nm लेसरपेक्षा 10 पट जास्त शक्ती प्रदान करते - ड्रोनना अतिरिक्त सुरक्षा संरक्षण उपकरणांची आवश्यकता न घेता कमी उंचीवर ऑपरेट करण्यास सक्षम करते, ज्यामुळे शहरी सर्वेक्षण आणि कृषी मॅपिंग सारख्या मानवयुक्त क्षेत्रांची सुरक्षितता आणि लवचिकता मोठ्या प्रमाणात सुधारते.
हँडहेल्ड सर्वेक्षण आणि मॅपिंगच्या क्षेत्रात, १.५ μm फायबर लेसरची वाढती मागणी डिव्हाइस पोर्टेबिलिटी आणि उच्च अचूकतेच्या मुख्य मागण्यांशी जवळून संबंधित आहे. आधुनिक हँडहेल्ड सर्वेक्षण उपकरणांना जटिल दृश्यांशी अनुकूलता आणि ऑपरेशनची सोय संतुलित करणे आवश्यक आहे. १.५ μm फायबर लेसरची कमी आवाज आउटपुट आणि उच्च बीम गुणवत्ता हँडहेल्ड स्कॅनरना मायक्रोमीटर पातळी मापन अचूकता प्राप्त करण्यास सक्षम करते, सांस्कृतिक अवशेष डिजिटायझेशन आणि औद्योगिक घटक शोधणे यासारख्या उच्च-परिशुद्धता आवश्यकता पूर्ण करते. पारंपारिक १.०६४ μm लेसरच्या तुलनेत, बाहेरील मजबूत प्रकाश वातावरणात त्याची हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारली आहे. संपर्क नसलेल्या मापन वैशिष्ट्यांसह एकत्रितपणे, ते लक्ष्य प्रीप्रोसेसिंगची आवश्यकता न घेता, प्राचीन इमारत पुनर्संचयित करणे आणि आपत्कालीन बचाव स्थळांसारख्या परिस्थितींमध्ये त्रिमितीय पॉइंट क्लाउड डेटा द्रुतपणे मिळवू शकते. अधिक उल्लेखनीय म्हणजे त्याचे कॉम्पॅक्ट पॅकेजिंग डिझाइन ५०० ग्रॅमपेक्षा कमी वजनाच्या हँडहेल्ड डिव्हाइसेसमध्ये एकत्रित केले जाऊ शकते, ज्यामध्ये -३० ℃ ते +६० ℃ पर्यंत विस्तृत तापमान श्रेणी असते, फील्ड सर्वेक्षण आणि कार्यशाळा तपासणीसारख्या बहु-परिदृश्य ऑपरेशन्सच्या गरजांशी पूर्णपणे जुळवून घेते.
त्याच्या मुख्य भूमिकेच्या दृष्टिकोनातून, १.५ μm फायबर लेसर सर्वेक्षण क्षमतांना आकार देण्यासाठी एक प्रमुख उपकरण बनले आहेत. मानवरहित हवाई वाहन सर्वेक्षणात, ते लेसर रडारचे "हृदय" म्हणून काम करते, नॅनोसेकंद पल्स आउटपुटद्वारे सेंटीमीटर पातळी श्रेणी अचूकता प्राप्त करते, भूप्रदेश ३D मॉडेलिंग आणि पॉवर लाइन परदेशी वस्तू शोधण्यासाठी उच्च-घनता बिंदू क्लाउड डेटा प्रदान करते आणि पारंपारिक पद्धतींच्या तुलनेत मानवरहित हवाई वाहन सर्वेक्षणाची कार्यक्षमता तीन पटीने सुधारते; राष्ट्रीय भू सर्वेक्षणाच्या संदर्भात, त्याची लांब पल्ल्याच्या शोध क्षमता प्रति उड्डाण १० चौरस किलोमीटर कार्यक्षम सर्वेक्षण साध्य करू शकते, ज्यामध्ये डेटा त्रुटी ५ सेंटीमीटरच्या आत नियंत्रित केल्या जातात. हँडहेल्ड सर्वेक्षणाच्या क्षेत्रात, ते उपकरणांना "स्कॅन आणि मिळवा" ऑपरेशनल अनुभव मिळविण्यास सक्षम करते: सांस्कृतिक वारसा संरक्षणात, ते सांस्कृतिक अवशेषांच्या पृष्ठभागाच्या पोत तपशील अचूकपणे कॅप्चर करू शकते आणि डिजिटल संग्रहणासाठी मिलिमीटर पातळी ३D मॉडेल प्रदान करू शकते; रिव्हर्स इंजिनिअरिंगमध्ये, जटिल घटकांचा भौमितिक डेटा त्वरीत मिळवता येतो, ज्यामुळे उत्पादन डिझाइन पुनरावृत्तींना गती मिळते; आपत्कालीन सर्वेक्षण आणि मॅपिंगमध्ये, रिअल-टाइम डेटा प्रोसेसिंग क्षमतांसह, भूकंप, पूर आणि इतर आपत्ती आल्यानंतर एका तासाच्या आत प्रभावित क्षेत्राचे त्रिमितीय मॉडेल तयार केले जाऊ शकते, जे बचाव निर्णय घेण्यासाठी महत्त्वपूर्ण समर्थन प्रदान करते. मोठ्या प्रमाणात हवाई सर्वेक्षणांपासून ते अचूक ग्राउंड स्कॅनिंगपर्यंत, 1.5 μm फायबर लेसर सर्वेक्षण उद्योगाला "उच्च अचूकता + उच्च कार्यक्षमता" च्या नवीन युगात घेऊन जात आहे.
३, मुख्य फायदे
शोध श्रेणीचे सार म्हणजे लेसरद्वारे उत्सर्जित होणारे फोटॉन वातावरणातील क्षीणन आणि लक्ष्य परावर्तन नुकसानावर मात करू शकणारे सर्वात दूरचे अंतर आणि तरीही प्रभावी सिग्नल म्हणून प्राप्तकर्त्याद्वारे कॅप्चर केले जाऊ शकते. उज्ज्वल स्त्रोत लेसर 1.5 μm फायबर लेसरचे खालील निर्देशक या प्रक्रियेवर थेट वर्चस्व गाजवतात:
① पीक पॉवर (kW): मानक 3kW@3ns &100kHz; अपग्रेड केलेले उत्पादन 8kW@3ns &100kHz हे डिटेक्शन रेंजचे "कोर ड्रायव्हिंग फोर्स" आहे, जे लेसरद्वारे एकाच पल्समध्ये सोडल्या जाणाऱ्या तात्काळ उर्जेचे प्रतिनिधित्व करते आणि लांब-अंतराच्या सिग्नलची ताकद निश्चित करणारा महत्त्वाचा घटक आहे. ड्रोन डिटेक्शनमध्ये, फोटॉनना वातावरणातून शेकडो किंवा हजारो मीटर प्रवास करावा लागतो, ज्यामुळे रेले स्कॅटरिंग आणि एरोसोल शोषणामुळे क्षीणन होऊ शकते (जरी 1.5 μm बँड "वातावरणीय खिडकी" चा आहे, तरीही अंतर्निहित क्षीणन आहे). त्याच वेळी, लक्ष्य पृष्ठभागाची परावर्तकता (जसे की वनस्पती, धातू आणि खडकांमधील फरक) देखील सिग्नल गमावण्यास कारणीभूत ठरू शकते. जेव्हा पीक पॉवर वाढवली जाते, तेव्हा लांब अंतराच्या क्षीणन आणि परावर्तन नुकसानानंतरही, रिसीव्हिंग एंडपर्यंत पोहोचणाऱ्या फोटॉनची संख्या "सिग्नल-टू-नॉईज रेशो थ्रेशोल्ड" पूर्ण करू शकते, ज्यामुळे डिटेक्शन रेंज वाढते - उदाहरणार्थ, १.५ μm फायबर लेसरची पीक पॉवर १kW वरून ५kW पर्यंत वाढवून, त्याच वातावरणीय परिस्थितीत, १०% रिफ्लेक्टिव्हिटी टार्गेट्सची डिटेक्शन रेंज २०० मीटर वरून ३५० मीटर पर्यंत वाढवता येते, ज्यामुळे ड्रोनसाठी पर्वतीय भाग आणि वाळवंट यासारख्या मोठ्या प्रमाणावरील सर्वेक्षण परिस्थितींमध्ये "दूर मोजता येत नाही" या वेदना बिंदूचे थेट निराकरण होते.
② पल्स रुंदी (ns): 1 ते 10ns पर्यंत समायोजित करण्यायोग्य. मानक उत्पादनाचे पूर्ण तापमान (-40~85 ℃) पल्स रुंदी तापमान ड्रिफ्ट ≤ 0.5ns आहे; पुढे, ते पूर्ण तापमान (-40~85 ℃) पल्स रुंदी तापमान ड्रिफ्ट ≤ 0.2ns पर्यंत पोहोचू शकते. हे सूचक अंतर अचूकतेचे "वेळ स्केल" आहे, जे लेसर पल्सचा कालावधी दर्शवते. ड्रोन शोधण्यासाठी अंतर गणना तत्व "अंतर = (प्रकाश गती x पल्स राउंड-ट्रिप वेळ)/2" आहे, म्हणून पल्स रुंदी थेट "वेळ मापन अचूकता" निश्चित करते. जेव्हा पल्स रुंदी कमी केली जाते, तेव्हा पल्सची "वेळ तीक्ष्णता" वाढते आणि "पल्स उत्सर्जन वेळ" आणि रिसीव्हिंग एंडवर "परावर्तित पल्स रिसेप्शन वेळ" मधील वेळेची त्रुटी लक्षणीयरीत्या कमी होईल.
③ तरंगलांबी स्थिरता: दुपारी १ वाजता/℃ च्या आत, ०.१२८nm च्या पूर्ण तापमानावर रेषेची रुंदी ही पर्यावरणीय हस्तक्षेपाखाली "अचूकता अँकर" असते आणि तापमान आणि व्होल्टेज बदलांसह लेसर आउटपुट तरंगलांबीची चढ-उतार श्रेणी असते. १.५ μ मीटर तरंगलांबी बँडमधील शोध प्रणाली सहसा अचूकता सुधारण्यासाठी "तरंगलांबी विविधता रिसेप्शन" किंवा "इंटरफेरोमेट्री" तंत्रज्ञानाचा वापर करते आणि तरंगलांबी चढ-उतार थेट मापन बेंचमार्क विचलनास कारणीभूत ठरू शकतात - उदाहरणार्थ, जेव्हा ड्रोन उच्च उंचीवर काम करत असतो, तेव्हा सभोवतालचे तापमान -१० ℃ वरून ३० ℃ पर्यंत वाढू शकते. जर १.५ μ मीटर फायबर लेसरचा तरंगलांबी तापमान गुणांक संध्याकाळी ५ वाजता/℃ असेल, तरंगलांबी २०० वाजता चढ-उतार होईल आणि संबंधित अंतर मापन त्रुटी ०.३ मिलीमीटरने वाढेल (तरंगलांबी आणि प्रकाश गतीमधील सहसंबंध सूत्रावरून प्राप्त). विशेषतः मानवरहित हवाई वाहन पॉवर लाईन पेट्रोलमध्ये, वायर सॅग आणि इंटर लाईन अंतर यासारखे अचूक पॅरामीटर्स मोजणे आवश्यक आहे. अस्थिर तरंगलांबी डेटा विचलनास कारणीभूत ठरू शकते आणि लाइन सुरक्षा मूल्यांकनावर परिणाम करू शकते; तरंगलांबी लॉकिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करणारे १.५ μm लेसर दुपारी १/℃ च्या आत तरंगलांबी स्थिरता नियंत्रित करू शकते, ज्यामुळे तापमानात बदल होत असतानाही सेंटीमीटर पातळी शोधण्याची अचूकता सुनिश्चित होते.
④ इंडिकेटर सिनर्जी: प्रत्यक्ष ड्रोन डिटेक्शन परिस्थितींमध्ये अचूकता आणि श्रेणी यांच्यातील "संतुलन", जिथे इंडिकेटर स्वतंत्रपणे काम करत नाहीत, तर त्यांचा सहयोगी किंवा प्रतिबंधात्मक संबंध असतो. उदाहरणार्थ, पीक पॉवर वाढवल्याने डिटेक्शन रेंज वाढू शकते, परंतु अचूकतेत घट टाळण्यासाठी पल्स रुंदी नियंत्रित करणे आवश्यक आहे (पल्स कॉम्प्रेशन तंत्रज्ञानाद्वारे "उच्च पॉवर + अरुंद पल्स" चे संतुलन साध्य करणे आवश्यक आहे); बीम गुणवत्तेचे ऑप्टिमायझेशन एकाच वेळी श्रेणी आणि अचूकता सुधारू शकते (बीम एकाग्रता लांब अंतरावर प्रकाश स्पॉट्स ओव्हरलॅपिंगमुळे होणारा ऊर्जा अपव्यय आणि मापन हस्तक्षेप कमी करते). 1.5 μ मीटर फायबर लेसरचा फायदा फायबर मीडिया आणि पल्स मॉड्युलेशन तंत्रज्ञानाच्या कमी नुकसान वैशिष्ट्यांद्वारे "उच्च पीक पॉवर (1-10 kW), अरुंद पल्स रुंदी (1-10 ns), उच्च बीम गुणवत्ता (M ²<1.5), आणि उच्च तरंगलांबी स्थिरता (<1pm/℃)" चे सहक्रियात्मक ऑप्टिमायझेशन साध्य करण्याच्या क्षमतेमध्ये आहे. यामुळे मानवरहित हवाई वाहन शोधण्यात "लांब अंतर (३००-५०० मीटर) + उच्च अचूकता (सेंटीमीटर पातळी)" अशी दुहेरी प्रगती साध्य होते, जी मानवरहित हवाई वाहन सर्वेक्षण, आपत्कालीन बचाव आणि इतर परिस्थितींमध्ये पारंपारिक ९०५nm आणि १०६४nm लेसर बदलण्यात त्याची मुख्य स्पर्धात्मकता देखील आहे.
सानुकूल करण्यायोग्य
✅ निश्चित नाडी रुंदी आणि नाडी रुंदी तापमान ड्रिफ्ट आवश्यकता
✅ आउटपुट प्रकार आणि आउटपुट शाखा
✅ संदर्भ प्रकाश शाखा विभाजन प्रमाण
✅ सरासरी पॉवर स्थिरता
✅ स्थानिकीकरणाची मागणी
पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-२८-२०२५