Geografik axborot sanoatini samaradorlik va aniqlikka ko'tarish jarayonida, 1,5 mkm tolali lazerlar uchuvchisiz uchish apparatlari bilan suratga olish va qo'lda suratga olishning ikkita asosiy sohasida bozor o'sishining asosiy harakatlantiruvchi kuchiga aylanmoqda, bu ularning sahna talablariga chuqur moslashishi bilan bog'liq. Past balandlikdagi suratga olish va dronlar yordamida favqulodda vaziyatlarni xaritalash kabi dasturlarning keskin o'sishi, shuningdek, qo'lda skanerlash moslamalarining yuqori aniqlik va ko'chmalikka o'tishi bilan, suratga olish uchun 1,5 mkm tolali lazerlarning global bozor hajmi 2024-yilga kelib 1,2 milliard yuandan oshdi, uchuvchisiz uchish apparatlari va qo'lda ushlab turiladigan qurilmalarga talab umumiy hajmning 60% dan ortig'ini tashkil etadi va o'rtacha yillik o'sish sur'ati 8,2% ni saqlab qoladi. Ushbu talabning o'sishi ortida 1,5 mkm diapazonning noyob ishlashi va suratga olish stsenariylarida aniqlik, xavfsizlik va atrof-muhitga moslashish uchun qat'iy talablar o'rtasidagi mukammal rezonans mavjud.
1, Mahsulotga umumiy nuqtai nazar
Lumispotning "1.5um tolali lazer seriyasi" yuqori cho'qqi kuchi va elektro-optik konvertatsiya samaradorligi, past ASE va chiziqli bo'lmagan effekt shovqin nisbati va keng ish harorati diapazoniga ega bo'lgan MOPA kuchaytirish texnologiyasini qo'llaydi, bu uni LiDAR lazer emissiya manbai sifatida foydalanishga yaroqli qiladi. LiDAR va LiDAR kabi geodeziya tizimlarida yadro chiqaradigan yorug'lik manbai sifatida 1.5 mkm tolali lazer ishlatiladi va uning ishlash ko'rsatkichlari aniqlashning "aniqligi" va "kengligi"ni bevosita belgilaydi. Bu ikki o'lchamning ishlashi uchuvchisiz uchish apparatlarining yerni suratga olish, nishonni aniqlash, elektr uzatish liniyasi patrulligi va boshqa stsenariylardagi samaradorligi va ishonchliligi bilan bevosita bog'liq. Fizik uzatish qonunlari va signalni qayta ishlash mantig'i nuqtai nazaridan, cho'qqi kuchi, impuls kengligi va to'lqin uzunligi barqarorligining uchta asosiy ko'rsatkichi aniqlash aniqligi va diapazoniga ta'sir qiluvchi asosiy o'zgaruvchilardir. Ularning ta'sir mexanizmi "signal uzatish atmosfera uzatish nishon aks ettirish signalini qabul qilish" butun zanjiri orqali parchalanishi mumkin.
2, Qo'llash sohalari
Uchuvchisiz havo suratga olish va xaritalash sohasida 1,5 mkm tolali lazerlarga talab havo operatsiyalarida og'riq nuqtalarini aniq aniqlashi tufayli keskin oshdi. Uchuvchisiz havo vositasi platformasi foydali yuk hajmi, og'irligi va energiya sarfi bo'yicha qat'iy cheklovlarga ega, 1,5 mkm tolali lazerning ixcham strukturaviy dizayni va yengil xususiyatlari esa lazer radar tizimining og'irligini an'anaviy uskunalarning uchdan bir qismigacha siqib chiqarishi mumkin, bu ko'p rotorli va qo'zg'almas qanot kabi turli xil uchuvchisiz havo vositasi modellariga mukammal mos keladi. Eng muhimi, bu diapazon atmosfera uzatishning "oltin oynasi"da joylashgan. Keng tarqalgan 905 nm lazer bilan taqqoslaganda, uning uzatish susayishi tuman va chang kabi murakkab meteorologik sharoitlarda 40% dan ortiqqa kamayadi. KVt gacha bo'lgan eng yuqori quvvat bilan u 10% aks ettirish qobiliyatiga ega nishonlar uchun 250 metrdan ortiq aniqlash masofasiga erishishi mumkin, bu esa tog'li hududlarda, cho'llarda va boshqa mintaqalarda tadqiqotlar paytida uchuvchisiz havo vositasi uchun "noaniq ko'rinish va masofani o'lchash" muammosini hal qiladi. Shu bilan birga, uning ajoyib inson ko'zi xavfsizligi xususiyatlari - 905 nm lazernikidan 10 baravardan ortiq maksimal quvvatni ta'minlaydi - dronlarga qo'shimcha xavfsizlik himoyasi moslamalariga ehtiyoj sezmasdan past balandliklarda ishlash imkonini beradi, bu esa shaharsozlik va qishloq xo'jaligi xaritalash kabi odamlar yashaydigan hududlarning xavfsizligi va moslashuvchanligini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Qo'lda suratga olish va xaritalash sohasida 1,5 mkm tolali lazerlarga bo'lgan talabning ortishi qurilmalarning ko'chmaligi va yuqori aniqlikning asosiy talablari bilan chambarchas bog'liq. Zamonaviy qo'lda suratga olish uskunalari murakkab sahnalarga moslashuvchanlik va foydalanish qulayligini muvozanatlashtirishi kerak. 1,5 mkm tolali lazerlarning past shovqin chiqishi va yuqori nurlanish sifati qo'lda skanerlarga mikrometr darajasini o'lchash aniqligiga erishish imkonini beradi, madaniy yodgorliklarni raqamlashtirish va sanoat komponentlarini aniqlash kabi yuqori aniqlik talablariga javob beradi. An'anaviy 1,064 mkm lazerlar bilan taqqoslaganda, uning shovqinga qarshi qobiliyati ochiq havoda kuchli yorug'lik muhitida sezilarli darajada yaxshilanadi. Kontaktsiz o'lchash xususiyatlari bilan birgalikda, u qadimiy binolarni tiklash va favqulodda vaziyatlarda qutqaruv joylari kabi stsenariylarda nishonlarni oldindan qayta ishlashga ehtiyoj sezmasdan uch o'lchovli nuqta buluti ma'lumotlarini tezda olishi mumkin. Eng diqqatga sazovor tomoni shundaki, uning ixcham qadoqlash dizayni 500 grammdan kam og'irlikdagi qo'lda ushlab turiladigan qurilmalarga birlashtirilishi mumkin, bu dala tadqiqotlari va ustaxona tekshiruvlari kabi ko'p stsenariyli operatsiyalar ehtiyojlariga mukammal mos keladi.
Asosiy roli nuqtai nazaridan, 1,5 mkm tolali lazerlar geodeziya imkoniyatlarini qayta shakllantirish uchun asosiy qurilmaga aylandi. Uchuvchisiz uchish apparatlari geodeziyasida u lazer radarining "yuragi" bo'lib xizmat qiladi, nanosekundli impuls chiqishi orqali santimetr darajasidagi masofa aniqligiga erishadi, yer uchastkasining 3D modellashtirish va elektr uzatish liniyasidagi begona obyektlarni aniqlash uchun yuqori zichlikdagi nuqta bulut ma'lumotlarini taqdim etadi va uchuvchisiz uchish apparatlari geodeziyasining samaradorligini an'anaviy usullarga nisbatan uch baravardan ko'proq oshiradi; Milliy yer geodeziyasi kontekstida uning uzoq masofali aniqlash qobiliyati har bir parvozda 10 kvadrat kilometr maydonni samarali geodeziya qilishga imkon beradi, ma'lumotlardagi xatolar 5 santimetr ichida nazorat qilinadi. Qo'lda geodeziya sohasida u qurilmalarga "skanerlash va olish" operatsion tajribasiga erishish imkonini beradi: madaniy merosni muhofaza qilishda u madaniy yodgorliklarning sirt teksturasi tafsilotlarini aniq olishi va raqamli arxivlash uchun millimetr darajasidagi 3D modellarni taqdim etishi mumkin; Teskari muhandislikda murakkab komponentlarning geometrik ma'lumotlarini tezda olish mumkin, bu mahsulot dizayni iteratsiyalarini tezlashtiradi; Favqulodda vaziyatlarda geodeziya va xaritalash ishlarida, real vaqt rejimida ma'lumotlarni qayta ishlash imkoniyatlari bilan, zilzilalar, suv toshqinlari va boshqa ofatlar sodir bo'lganidan keyin bir soat ichida zarar ko'rgan hududning uch o'lchovli modeli yaratilishi mumkin, bu esa qutqaruv qarorlarini qabul qilishda muhim yordam beradi. Keng ko'lamli havo tadqiqotlaridan tortib, aniq yer usti skanerlashigacha, 1,5 mkm tolali lazer geodeziya sanoatini "yuqori aniqlik + yuqori samaradorlik"ning yangi davriga olib chiqmoqda.
3, Asosiy afzalliklari
Aniqlash diapazonining mohiyati lazer tomonidan chiqarilgan fotonlar atmosfera susayishi va nishon aks ettirish yo'qotilishini yengib o'tadigan va qabul qiluvchi tomon tomonidan samarali signal sifatida ushlanadigan eng uzoq masofadir. Yorqin manbali lazer 1,5 μm tolali lazerning quyidagi ko'rsatkichlari bu jarayonga bevosita ta'sir qiladi:
① Eng yuqori quvvat (kVt): standart 3kVt@3ns &100kHz ； Yangilangan 8kVt@3ns &100kHz mahsuloti aniqlash diapazonining "asosiy harakatlantiruvchi kuchi" bo'lib, lazer tomonidan bitta impuls ichida chiqariladigan oniy energiyani ifodalaydi va uzoq masofali signallarning kuchini belgilovchi asosiy omil hisoblanadi. Dronlarni aniqlashda fotonlar atmosfera orqali yuzlab yoki hatto minglab metrlarni bosib o'tishi kerak, bu esa Reyli sochilishi va aerozolning yutilishiga bog'liq holda susayishiga olib kelishi mumkin (garchi 1,5 mkm diapazon "atmosfera oynasi" ga tegishli bo'lsa-da, hali ham tabiiy susayish mavjud). Shu bilan birga, nishon yuzasining aks ettirish qobiliyati (masalan, o'simliklar, metallar va tog' jinslaridagi farqlar) ham signal yo'qolishiga olib kelishi mumkin. Eng yuqori quvvat oshirilganda, hatto uzoq masofali susayish va aks ettirish yo'qotilishidan keyin ham, qabul qiluvchi tomonga yetib boradigan fotonlar soni hali ham "signal-shovqin nisbati chegarasi" ga yetishi mumkin, shu bilan aniqlash diapazonini kengaytiradi - masalan, 1,5 mkm tolali lazerning eng yuqori quvvatini 1 kVt dan 5 kVt gacha oshirish orqali, xuddi shu atmosfera sharoitida, 10% aks ettirish nishonlarini aniqlash diapazonini 200 metrdan 350 metrgacha kengaytirish mumkin, bu tog'li hududlar va dronlar uchun cho'llar kabi keng ko'lamli tadqiqot stsenariylarida "uzoqni o'lchay olmaslik" muammosini to'g'ridan-to'g'ri hal qiladi.
2 Puls kengligi (ns): 1 dan 10ns gacha sozlanishi mumkin. Standart mahsulot to'liq harorat (-40 ~ 85 ℃) puls kengligi harorat siljishi ≤ 0,5ns ga teng; bundan tashqari, u to'liq harorat (-40 ~ 85 ℃) puls kengligi harorat siljishi ≤ 0,2ns ga yetishi mumkin. Bu ko'rsatkich masofa aniqligining "vaqt shkalasi" bo'lib, lazer pulslarining davomiyligini ifodalaydi. Dronni aniqlash uchun masofani hisoblash printsipi "masofa = (yorug'lik tezligi x pulsning aylanish vaqti)/2" dir, shuning uchun puls kengligi to'g'ridan-to'g'ri "vaqtni o'lchash aniqligini" belgilaydi. Puls kengligi kamaytirilganda, pulsning "vaqt aniqligi" oshadi va "puls emissiya vaqti" va qabul qilish uchida "aks ettirilgan puls qabul qilish vaqti" o'rtasidagi vaqt xatosi sezilarli darajada kamayadi.
③ To'lqin uzunligi barqarorligi: soat 13:00/℃ ichida, 0,128 nm to'liq haroratdagi chiziq kengligi atrof-muhit aralashuvi ostida "aniqlik langari" va lazer chiqishi to'lqin uzunligining harorat va kuchlanish o'zgarishi bilan tebranish diapazoni hisoblanadi. 1,5 mkm to'lqin uzunligi diapazonidagi aniqlash tizimi odatda aniqlikni oshirish uchun "to'lqin uzunligi xilma-xilligini qabul qilish" yoki "interferometriya" texnologiyasidan foydalanadi va to'lqin uzunligi tebranishlari to'g'ridan-to'g'ri o'lchov etalonining og'ishiga olib kelishi mumkin - masalan, dron yuqori balandlikda ishlayotganda, atrof-muhit harorati -10 ℃ dan 30 ℃ gacha ko'tarilishi mumkin. Agar 1,5 mkm tolali lazerning to'lqin uzunligi harorat koeffitsienti 17:00/℃ bo'lsa, to'lqin uzunligi 200 ga o'zgaradi va mos keladigan masofani o'lchash xatosi 0,3 millimetrga oshadi (to'lqin uzunligi va yorug'lik tezligi o'rtasidagi korrelyatsiya formulasidan kelib chiqadi). Ayniqsa, uchuvchisiz uchish apparati elektr uzatish liniyasi patrulida simlarning egilishi va chiziqlar orasidagi masofa kabi aniq parametrlarni o'lchash kerak. Beqaror to'lqin uzunligi ma'lumotlarning og'ishiga olib kelishi va chiziq xavfsizligini baholashga ta'sir qilishi mumkin; To'lqin uzunligini qulflash texnologiyasidan foydalanadigan 1,5 mkm lazer to'lqin uzunligi barqarorligini soat 13:00/℃ ichida boshqarishi mumkin, bu esa harorat o'zgarganda ham santimetr darajasida aniqlash aniqligini ta'minlaydi.
④ Ko'rsatkich sinergiyasi: Haqiqiy dronlarni aniqlash stsenariylarida aniqlik va diapazon o'rtasidagi "muvozanatlashtiruvchi", bunda indikatorlar mustaqil ravishda harakat qilmaydi, balki hamkorlik yoki cheklovchi munosabatlarga ega. Masalan, cho'qqi quvvatini oshirish aniqlash diapazonini kengaytirishi mumkin, ammo aniqlikning pasayishiga yo'l qo'ymaslik uchun impuls kengligini nazorat qilish kerak (impulslarni siqish texnologiyasi orqali "yuqori quvvat+tor impuls" muvozanatiga erishish kerak); Nur sifatini optimallashtirish bir vaqtning o'zida diapazon va aniqlikni yaxshilashi mumkin (nur konsentratsiyasi uzoq masofalarda yorug'lik nuqtalarining bir-birining ustiga chiqishi natijasida energiya isrofini va o'lchov shovqinini kamaytiradi). 1,5 mkm tolali lazerning afzalligi uning tolali muhit va impuls modulyatsiya texnologiyasining past yo'qotish xususiyatlari orqali "yuqori cho'qqi quvvati (1-10 kVt), tor impuls kengligi (1-10 ns), yuqori nur sifati (M²<1,5) va yuqori to'lqin uzunligi barqarorligi (<1pm/℃)" ni sinergik optimallashtirishga erishish qobiliyatidadir. Bu uchuvchisiz uchish apparatlarini aniqlashda "uzoq masofa (300-500 metr) + yuqori aniqlik (santimetr darajasi)" ning ikki tomonlama yutug'iga erishadi, bu esa uchuvchisiz uchish apparatlarini suratga olish, favqulodda vaziyatlarni qutqarish va boshqa stsenariylarda an'anaviy 905 nm va 1064 nm lazerlarni almashtirishdagi asosiy raqobatbardoshligidir.
Moslashtirilishi mumkin
✅ Ruxsat etilgan impuls kengligi va impuls kengligi harorat o'zgarishi talablari
✅ Chiqish turi va chiqish tarmog'i
✅ Yorug'lik shoxlarining yorilish nisbati bo'yicha mos yozuvlar
✅ O'rtacha quvvat barqarorligi
✅ Mahalliylashtirish talabi
Joylashtirilgan vaqt: 2025-yil 28-oktabr