قياس المسافة الطويلة باستخدام التردد مشط القرار

مقدمة

دقة قياس المسافة يلعب دورا هاما في العديد من المجالات مثل القياس الصناعية ، والقياس ، والملاحة المستقلة ، والروبوتات ، والاستشعار عن بعد . فإنه يمكن تحديد ورسم الخرائط بدقة الكائنات ، الكشف عن التغيرات الصغيرة في المسافة ، ورصد البيئة الديناميكية مع دقة عالية .

تتراوح الدقة يستخدم مجموعة متنوعة من الأساليب ، بما في ذلك التكنولوجيات القائمة على الليزر ، مثل وقت الرحلة ( TOF ) القياسات ، قياس التداخل و FMCW الرادار ( الكشف عن الضوء تتراوح ) . هذه الأساليب تستخدم مبدأ الضوء أو الموجات الكهرومغناطيسية لتحديد المسافة على أساس قياس وقت الانتشار أو مرحلة التحول .

مشط مزدوج يدار

مشط مزدوج يدار هو طليعة تكنولوجيا الاستشعار ، الذي يجمع بين مبدأ وقت الطيران ( TOF ) و قياس التداخل الضوئي ، وفي الوقت نفسه ، فإنه يستخدم إشارة متماسكة التضخيم تقنية التضمين موجة مستمرة ( FMCW ) يدار كمرجع . هذا الأسلوب يجمع بين مزايا هذه التقنيات ، ويمكن تحقيق دقة عالية وسرعة قياس المسافة المطلقة . . .

نظام ليدار التقليدية عادة ما تعتمد على وقت الرحلة أو التداخل لقياس المسافة . الوقت اللازم لقياس نبضات الليزر ذهابا وإيابا إلى كائن الهدف باستخدام طريقة وقت الطيران ومع ذلك ، هناك بعض القيود في قياس الدقة والسرعة أو النطاق .

المزدوج مشط يدار يتغلب على هذه القيود باستخدام اثنين من مشط ترددات مختلفة قليلا من تكرار الترددات . عندما الضوء المنبعث يتفاعل مع الجسم المستهدف ، جزء من الضوء ينعكس مرة أخرى . جزء آخر من الضوء ينعكس من إشارة العاكس . دقة قياس المسافة نتيجة يمكن الحصول عليها عن طريق قياس التداخل بين الضوء المنعكس من تردد واحد مشط من الهدف و الإشارة مرآة ضوء تردد آخر مشط وقياس التأخير بين ولدت interferograms . . . . . . .

العوامل الرئيسية التي تؤثر على مشط مزدوج يدار تشمل عرض النطاق الترددي النبض ، تكرار التردد و تكرار التردد الفرق . من خلال الاستفادة من تأثير المؤشر ( أي تبادل الأدوار المحلية وأخذ العينات مذبذب مذبذب في نفس عملية القياس ) ، مزدوج مشط الليزر الرادار يمكن تحقيق مجموعة طويلة جدا من عدم وضوح القياس . هذا النطاق يمكن أن تمتد إلى مئات الكيلومترات ، أكثر من معظم التطبيقات العملية المطلوبة . وفي الوقت نفسه ، يمكن للنظام الحفاظ على دقة ميكرون ، اعتمادا على مدة النبضة ( عادة في نطاق الفرعي بيكو ثانية ) و سرعة الحصول على البيانات . وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن الحصول على إشارة التداخل الضوئي المزدوج مشط ليدار ، وبالتالي تحقيق دقة قياس الطول الموجي دون المستوى . هذه الخصائص تجعل من مشط مزدوج يدار تقنية قوية .

الرسم التخطيطي من قياس المسافة في إشارة مزدوجة مشط الليزر الرادار . قياس المسافة تتكرر كل 1 / Δ F ᵣₑₚ . . . . . . . الفاصل الزمني بين الهدف إشارة نبض نبض يشفر معلومات المسافة . المسافة يمكن أن تكون مصممة على أساس وقت الرحلة فقط ، أو قياس المسافة يمكن أن يكون الأمثل باستخدام البصرية المرحلة .

مشط مزدوج يدار على أساس واحد تجويف مزدوج مشط ليزر

استخدام واحد تجويف مزدوج مشط الليزر في نظام رادار الليزر مشط مزدوج أمر بالغ الأهمية لتعزيز التطبيق العملي لهذه التكنولوجيا . من خلال اعتماد تصميم تجويف واحد ، يصبح النظام أكثر إحكاما ، والتي هي مثالية لدمج مختلف المنصات والمعدات . استخدام مصدر ليزر واحد يلغي الحاجة إلى تزامن معقدة ، يبسط هيكل النظام برمته .

وبالإضافة إلى ذلك ، واحد تجويف مزدوج مشط الليزر البصرية طريقة تمدد في الإنتاج . لأن تصميم مبسط ، عملية التصنيع هو أكثر كفاءة ، وكفاءة الإنتاج الاقتصادي المزدوج مشط ليزر نظام الرادار يمكن أن تتحقق . هذا النوع من التمدد مهم جدا في تطبيق واسع النطاق وتسويق هذه التكنولوجيا .

مزايا K2 فوتونيكس دقة قياس المسافة

• مسح سريع

تجويف واحد مزدوج مشط ليزر يمكن قياس دقة عالية في معدل التحديث السريع ، مع سرعة تصل إلى 100 كيلو هرتز ، أو حتى ما يقرب من 1 ميغاهيرتز تحت ظروف خاصة .

• دقة عالية

من خلال أخذ العينات البصرية باستخدام الوقت تمتد عامل مزدوج مشط يدار يوفر دقة قياس ممتازة ، ويضمن دقة الفيمتو ثانية لتسجيل عودة النبض . وعلاوة على ذلك ، فإن استخدام المعلومات البصرية المرحلة يزيد من دقة القياس ، ويدرك دقيقة ومفصلة تتراوح وظيفة .

• حجم صغير
ضغط نظام الرادار يمكن تطويرها باستخدام ضغط واحد تجويف مزدوج مشط الليزر ، وخاصة تلك التي تعمل على تكرار غيغاهرتز أو أعلى .

• حساسية عالية

حساسية عالية للكشف عن انعكاس ارتدادي يمكن الحصول عليها من خلال تضخيم متماسكة من مذبذب المحلية في مشط مزدوج يدار . وبالإضافة إلى ذلك ، mode-locked ليزر الحالة الصلبة يولد الليزر مع الترا منخفض الضوضاء ( رين والتوقيت ) في الترددات العالية ، وبالتالي تحقيق حساسية عالية ، والحد من الضوضاء قياس الجسيمات .