01引言
近年来随着无人作战平台、无人机和单兵便携式设备的诞生,定位于小型化、手持式的远程激光测距机已经凸显出广阔的应用前景。波长为1535nm的铒玻璃激光测距技术日趋成熟,其具有人眼安全、穿烟雾能力强、测程远等优点,是激光测距技术发展的重点方向。
02产品介绍
LSP-LRS-0310F-04激光测距机是基于亮源激光自主研发的1535nm珥玻璃激光器开发的激光测距机。采用创新的单脉冲飞行时间(Time-of-Flight, TOF)测距方式,针对不同类型的目标,其测距性能均表现出色——对楼宇的测距距离可轻松达到5公里,即便是对于快速移动的汽车,也能实现3.5公里的稳定测距,而在人员监控等应用场景中,对人测距距离更是超过2公里,确保了数据的准确性和实时性。LSP-LRS-0310F-04激光测距机支持通过RS422串口(同时提供TTL串口定制服务)与上位机进行通讯,使得数据传输更加便捷高效。
图 1 LSP-LRS-0310F-04激光测距机产品示意图与一元硬币尺寸对比
03产品特点
* 扩束一体化设计:集成高效,增强环境适应性
扩束一体化设计确保了各组件之间的精确配合与高效协同工作。LD泵浦源为激光介质提供稳定高效的能量输入,快轴准直镜与聚焦镜则精准调控光束形态,增益模组进一步放大激光能量,而扩束镜则有效扩展光束直径,降低光束发散角,提升光束的指向性与传输距离。光采样模组则实时监控激光性能,确保输出稳定可靠。同时,密封设计环境友好,且延长了激光器的使用寿命,降低了维护成本。
图 2铒玻璃激光器实物图
* 分段切换测距方式:精准度量,提升测距精度
分段切换测距方式以其精准度量为核心,通过优化光路设计与先进的信号处理算法,结合激光的高能量输出与长脉冲特性,成功穿透大气干扰,确保测量结果的稳定与准确。该技术采用高重频测距策略,连续发射多个激光脉冲并累积处理回波信号,有效抑制噪声与干扰,显著提升信噪比,实现对目标距离的精确测量。即便在复杂环境或面临微小变化时,分段切换测距方式依然能保证测量结果的准确性和稳定性,成为提升测距精度的重要技术手段。
* 双阈值方案补偿测距精度:双重校准,超越极限精度
双阈值方案的核心在于其双重校准机制。系统首先设定两个不同的信号阈值,分别捕获目标回波信号的两个关键时刻点。这两个时刻点由于阈值的不同而略有差异,但正是这种差异成为了补偿误差的关键。通过高精度的时间测量与计算,系统能够准确计算出这两个时刻点之间的时间差,并据此对原始测距结果进行精细校准,从而显著提升了测距精度。
图 3双阈值算法补偿测距精度示意图
* 低功耗设计:高效节能,优化性能
通过对主控板、驱动板等电路模块的深度优化,我们采用了先进的低功耗芯片与高效的电源管理策略,确保在待机状态下,系统功耗被严格控制在0.24W以下,相较于传统设计实现了大幅度降低。在1Hz的测距频率下,整体功耗也保持在0.76W以内,展现了卓越的能效比。而在峰值工作状态下,尽管功耗会有所上升,但仍被有效控制在3W以内,确保了设备在高性能需求下的稳定运行,同时兼顾了节能目标。
* 极限条件工作能力:卓越散热,确保稳定高效
为了应对高温挑战,LSP-LRS-0310F-04激光测距机采用了先进的散热系统。通过优化内部热传导路径、增加散热面积以及采用高效散热材料,该产品能够迅速将内部产生的热量导出,确保核心部件在长时间高负荷运行下仍能保持适宜的工作温度。这种卓越的散热能力不仅延长了产品的使用寿命,还保障了测距性能的稳定性与一致性。
* 便携性与耐用性并重:微型化设计,卓越性能保障
LSP-LRS-0310F-04激光测距机以其惊人的体积小(仅33克)、重量轻为特点,同时兼顾了性能稳定、耐高冲击以及一级人眼安全的卓越品质,展现了在便携性与耐用性之间的完美平衡。该产品的设计充分体现了对用户需求的深刻理解与技术创新的高度融合,成为市场上备受瞩目的焦点。
04应用场景
应用于瞄准测距、光电定位、无人机、无人车、机器人技术、智能交通系统、智能制造、智能物流、安全生产以及智能安防等多个特种领域。
05主要技术指标
基本参数如下:
项目 | 指标 |
激光波长 | 1535±5nm |
激光发散角 | ≤0.6mrad |
接收口径 | Φ16mm |
最大测程 | ≥3.5km(车辆目标) |
≥2.0km(人目标) | |
≥5km(楼宇目标) | |
最小测程 | ≤15m |
测距精度 | ≤±1m |
测量频率 | 1~10Hz |
距离分辨力 | ≤30m |
角分辨率 | 1.3mrad |
准测率 | ≥98% |
虚警率 | ≤1% |
多目标探测 | 默认支持首目标,最大支持3目标 |
数据接口 | RS422串口(可订制TTL) |
供电电压 | DC 5~28 V |
平均功耗 | ≤0.76W(1Hz工作) |
峰值功耗 | ≤3W |
待机功耗 | ≤0.24W(不测距时功耗) |
休眠功耗 | ≤2mW (POWER_EN管脚拉低时) |
测距逻辑 | 具有首、末测距功能 |
外形尺寸 | ≤48mm×21mm×31mm |
重量 | 33g±1g |
工作温度 | -40℃~+70℃ |
储存温度 | -55℃~+75℃ |
冲击 | >75g@6ms |
振动 | 通用低限完整性振动试验(GJB150.16A-2009 图C.17) |
产品外观尺寸图:
图 4 LSP-LRS-0310F-04激光测距机产品外形尺寸图
06使用指南
* 本测距模组发射的激光为1535nm对人眼安全的激光,虽然为人眼安全波长,但建议不要直视激光;
* 在调整三光轴的平行度时,务必挡住接收镜头,否则由于回波过强从而导致探测器永久损坏;
* 本测距模块为非气密,务必保证使用环境相对湿度小于80%,并保证使用环境清洁卫生,以免损坏激光器;
* 测距模组的测程与大气能见度和目标的性质有关,在有雾、雨及风沙的情况下测距会减少测程。绿色的树叶簇、白色的墙、暴露的石灰岩等目标有较好的反射率,可以增加测程。另外,目标对激光束的倾角增大时,会减少测程;
* 严禁对<span style=&
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