LiDAR lāzera sensors drošības lauka lietojumprogrammā

LiDARLāzera sensors aktīvi izstaro lāzera gaismu un ar augstu precizitāti un augstu izšķirtspēju var iegūt tādu informāciju kā ielaušanās mērķa attālums, orientācija, ātrums un kontūra. Tas ir plaši izmantots tādās jomās kā pilsētu drošība un rūpnieciskā drošība. Šajā rakstā ir īsi iepazīstināti ar galvenajiem vietējiem un ārvalstu drošības lidaru ražotājiem un to produktu tehniskajām specifikācijām. Apvienojot dažādu drošības lietojumprogrammu vajadzības, lidar principi, raksturlielumi un pašreizējā situācija dažādās tehniskajās sistēmās tiek apspriesti no trim aspektiem: diapazona shēma, skenēšanas metode un gaismas avota izvēle. Visbeidzot, tiek apkopotas un perspektīvas drošības lidar lietojumprogrammu tendences un attīstības perspektīvas. Lai apmierinātu patērētāju drošības lietojumprogrammu vajadzības, drošības lidars turpinās attīstīties zemu izmaksu, augstas veiktspējas, serializācijas, miniaturizācijas, cietvielu, mikroshēmu un vairāku avotu integrācijas virzienos.

Attīstoties zinātnei un tehnoloģijai un uzlabojoties drošības izpratnei, arvien vairākLāzersensoru noteikšanas tehnoloģijastiek izmantoti drošības tirgū. Tradicionālās drošības metodes izmanto aktīvos un pasīvos sensorus noteikšanai, lai realizētu tādas lietojumprogrammas kā skaņas uzraudzība, videonovērošana, infrasarkanā trauksme un piekļuves kontroles identifikācija. LiDAR (gaismas noteikšana un diapazona noteikšana, LiDAR) ir inteliģents sensors aktīvai vides uztverei. Salīdzinot ar tradicionālajām kamerām un pasīvo infrasarkano staru noteikšanas tehnoloģiju, to neierobežo tādi apstākļi kā apgaismojuma vide un mērķa īpašības, un tai ir spēcīga prettraucējumu iedarbība. Salīdzinājumā ar lāzera staru tehnoloģiju var nodrošināt tādu informāciju kā mērķa dinamiskā pozīcija, tai ir pozicionēšanas un izsekošanas funkcijas, un tā ir ļoti elastīga; salīdzinājumā ar tradicionālajām radaru tehnoloģijām, piemēram, milimetru viļņu un mikroviļņu radaru, tā darbības viļņa garums ir īsāks un var precīzi iegūt informāciju, piemēram, mērķa attālumu un ātrumu. ,Augstas izšķirtspējas. Var redzēt, ka lidaram ir acīmredzamas priekšrocības drošības jomā, tam ir plašs pielietojuma scenāriju klāsts, un tam ir svarīga loma pilsētas drošībā un rūpnieciskajā drošībā. Tradicionālais mērniecības līmeņa lidars parasti ir apjomīgs un dārgs, kas ierobežo tā plašo popularizēšanu un izmantošanu drošības jomā. Pieaug tirgus pieprasījums pēc viegla un zemu izmaksu lidara. Turklāt drošības jomas īpatnībām ir dažas īpašas prasības lidar aparatūras projektēšanai, veiktspējas indikatoriem un programmatūras algoritmiem: jutīgo zonu perimetra aizsardzībai nepieciešams augsts noteikšanas līmenis un zems viltus trauksmes līmenis; monitoringa vide mērķa aizsardzībai, tās gaismas avotam jābūt noslēptam un drošam cilvēka acīm; ēkas aizsardzībai skarbos apstākļos ir jābūt stabilai un uzticamai ar augstu aizsardzības līmeni.

Lai apmierinātu īpašās vajadzības drošības jomā, turpina padziļināt pētījumus par galvenajām lidar tehnoloģijām. Galvenās atšķirības starp dažādu tehnisko sistēmu LiDAR slēpjas diapazona shēmā, skenēšanas metodē un gaismas avota izvēlē. Šie trīs aspekti tieši nosaka galvenos parametrus, piemēram, cilvēka acu drošību, noteikšanas veiktspēju un skenēšanas redzes lauku. Tie ir atslēga zema enerģijas patēriņa un miniaturizācijas sasniegšanai. Atslēga uz zemu izmaksu masveida patēriņa līmeņa drošības lidaru. Drošības nozares nākotnes attīstības tendence būs visaptveroša un jebkuriem laikapstākļiem paredzēta "inteliģentā identifikācija - inteliģenta agrīnā brīdināšana - reāllaika apstrāde", kas prasa, lai sistēma būtu viedāka un integrētāka, vienlaikus nodrošinot augstu veiktspēju. Apvienojot lidar tehnoloģiju ar tādām tehnoloģijām kā mākslīgais intelekts un mobilais internets, var panākt daudzveidīgu drošības tehnoloģiju un produktu attīstību.

Kā viedās drošības "acis", drošības lidara izcilā iezīme slēpjas drošības aizsardzībā. Pirmkārt, tā var atklāt ielaušanās mērķus un vienlaikus nodrošināt drošības brīdinājumus; otrkārt, tam ir augsts drošības līmenis un tas atbilst cilvēka acu drošības un gaismas avotu slēpšanas vajadzībām; visbeidzot, tam ir augsts aizsardzības līmenis, un tas var stabili un uzticami darboties skarbos apstākļos. Pamatojoties uz tā noteiktajiem fiziskajiem parametriem, piemēram, attālumu, pelēktoņu, ātrumu un leņķi, drošības lidars var aprēķināt mērķa orientāciju, attālumu, platumu un dziļumu reāllaikā un tiek izmantots dažāda veida drošības scenārijos. Piemēram, diapazona lidar var tikt izmantots tādās jomās kā rūpnieciskās drošības noteikšana un ēku aizsardzība, lai uzraudzītu mērķa zonas un panāktu brīdinājumus par drošu attālumu; speed lidar var izmantot ātruma pārsniegšanas transportlīdzekļu uzraudzību un precīzu pārkāpumu klasificēšanu, lai nodrošinātu ceļu satiksmes drošību. Drošība. Turklāt lidar var izmantot tādu informāciju kā attālums, leņķis un pelēktoņu, lai sasniegtu mērķa attēlveidošanu, un tas ir piemērots mērķa izsekošanai un atpazīšanai un citiem laukiem. Drošības lidars tiek plaši izmantots tādās jomās kā perimetra aizsardzība, rūpnieciskā uzraudzība, brīdinājums par ielaušanos un kultūras relikviju aizsardzība.

1. att. Lietojuma scenāriji. (a) perimetra aizsardzība; (b) rūpnieciskā uzraudzība; (c) brīdinājums par ielaušanos; (d) kultūras relikviju aizsardzība

Pēdējos gados, strauji attīstoties drošības lidaram, tā pielietojuma scenāriji ir kļuvuši arvien plašāki, sākot no iekštelpu un āra ēku aizsardzības līdz inteliģentai satiksmes kontrolei, līdz gaisa pret-UAV (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) agrīnai brīdināšanai utt. Attiecībā uz ielaušanās mērķiem dažādos drošības scenārijos drošības lidaram ir augsts noteikšanas līmenis, un tas var noteikt ielaušanās mērķa atribūtus, noteikt atrašanās vietas informāciju un sniegt savlaicīgus brīdinājumus. Atklāšanas mērķi dažādos drošības scenārijos ir parādīti 1. tabulā. Var redzēt, ka drošības lietojumprogrammu scenārijos paredzētie ielaušanās mērķi galvenokārt ir cilvēku pūļi. Tāpēc zināmā mērā tas prasa, lai drošības lidars atbilstu gaismas avota slēpšanas un cilvēka acu drošības prasībām. Tas nodrošina atklāšanas mērķu slēptu aizsardzību un drošības uzraudzību. Lai tiktu galā ar nepārtraukti mainīgo sarežģīto vidi, drošības jomā integratori un gala klienti pievērš lielāku uzmanību ielaušanās mērķu noteikšanas precizitātei, piemēram, atpazīšanas efektam un pozicionēšanas precizitātei, kā arī zemam viltus trauksmes līmenim un viltus negatīvam. likme. Tomēr galvenais faktors, kas ietekmē drošības lidara viltus trauksmes un viltus trauksmes biežumu, nav mērījumu precizitāte, bet gan stabila un uzticama drošības lidara prettraucējumu spēja un aizsardzības spēja. Kā parādīts 2. attēlā, sarežģītās meža ainās ar lidaru aprīkotu dronu izmantošana ielaušanās mērķu noteikšanai var izraisīt nepareizu spriedumu tādu faktoru sarežģītības dēļ kā temperatūra un mitrums darba vidē. Tāpēc drošības lidaram vajadzētu būt ar augstu aizsardzības līmeni, spēcīgu prettraucējumu spēju un labu pielāgošanās spēju videi, lai nodrošinātu normālu lietošanu skarbos apstākļos.

2. att. Droni, kas aprīkoti ar drošības LiDAR ielaušanās mērķa noteikšanai meža scenārijā

Tradicionālo lidaru galvenokārt izmanto tādās nozarēs kā augstas precizitātes inženiertehniskā uzmērīšana un rūpnieciskā uzmērīšana. Diapazona precizitāte var sasniegt milimetru līmeni, savukārt leņķa mērīšanas precizitāte parasti ir 0. 001 grāds vai pat zemāks. Tam ir vairāku vadu instalācijas mehāniskā struktūra. Zaudējot iekšējās kustīgās daļas, tiek samazināts kalpošanas laiks, palielinās uzturēšanas izmaksas un ir slikta stabilitāte, kas ievērojami ierobežo lidara popularizēšanu un izmantošanu drošības jomā. Starp galvenajiem ārvalstu drošības lidar produktiem Flash nozīmē apgabalu masīva zibspuldzi, OPA nozīmē optisko fāzētu masīvu, un ρ ir mērķa atstarošanas spēja. Salīdzinot ar tradicionālo lidaru, tam ir mazs izmērs, acīmredzamas izmaksu priekšrocības, laba stabilitāte un viegli veicināt masveida ražošanu. Galvenie komerciālās drošības lidaru ražotāji ir Vācijas SICK un Japānas HOKUYO. Šo uzņēmumu drošības lidar produkti ir nobrieduši 2D vienas līnijas lidari, kurus plaši izmanto rūpniecības jomās un ieņem galveno drošības tirgus daļu. Drošības laukam nav augstas prasības lāzerradara mērījumu precizitātei. Mērījumu precizitāte parasti ir centimetru līmenī, un leņķa mērīšanas precizitāte ir aptuveni 0,1 grāds. Pēdējos gados augstas veiktspējas, zemu izmaksu cietvielu lidars, ko izlaiduši tādi uzņēmumi kā Quanergy un Ouster Amerikas Savienotajās Valstīs, pakāpeniski ir kļuvis par neaizstājamu produktu lidar viedo drošības lietojumprogrammu jomā.

Kontaktinformācija:

Ja jums ir kādas idejas, droši sazinieties ar mums. Neatkarīgi no tā, kur atrodas mūsu klienti un kādas ir mūsu prasības, mēs ievērosim savu mērķi nodrošināt saviem klientiem augstu kvalitāti, zemas cenas un vislabāko servisu.