Лазерный радар серии MV300
Лазерный радар серии MV300: Описание
Измерительная система на базе лазерного радара серии MV300
Компания Nikon Metrology представляет промышленную измерительную систему на базе лазерного радара серии MV300. Применение новой электроники удвоило производительность и скорость измерений, а также улучшило отношение сигнал/шум, что позволило повысить качество измерений композитных материалов. Лазерный радар нового поколения имеет усовершенствованные алгоритмы определения отверстий и граней, обладающие повышенной надежностью.
Уникальные возможности системы
- В сенсор встроена видеокамера. Оператор имеет возможность очертить на экране компьютера сканируемую область, выбрать необходимые для измерения марки (цели) или провести измерение точек на CAD модели, высвечиваемой на экране. Таким образом, для управления системой достаточно одного оператора.
- В сенсор встроен климатический датчик, позволяющий автоматически корректировать измеренные данные при изменении температуры, давления и влажности.
- Наряду с инфракрасным измерительным (для определения дальности) лучом в сенсор встроен красный лазер для разметки и наведения на конкретную точку. Диаметр пятна составляет 0.17 мм на 2м, 0.6мм на 10м.
- Система является полностью автоматизируемой: возможно задать любую последовательность действий. Например — измерить базовые сферы, привязаться к ним, замерить часть поверхности, отверстия, ребра, замерить сферы в новом положении, выдать отчет.
- Возможно размещение сенсора на подвижных штативах, работа при произвольных поворотах (наклонах) радара. Универсальный интерфейс для установки на автоматизированные манипуляторы.
- Есть возможность установки активной защиты от пыли
- Исключительно мощным средством является измерение через зеркало. Подобным образом можно измерить не только крупногабаритные изделия с разных сторон, но и внутренние полости. При измерении крупногабаритных изделий устраняются дополнительные погрешности, связанные перестановкой прибора.
- Возможно проведение измерений нагретых объектов, что принципиально невозможно выполнить контактными методами. Аналогичная ситуация с сетчатыми, гибкими и шлифованными поверхностями.
Режимы измерений:
Базовый режим сканирования
В режиме сканирования возможно задание точности и скорости, плотности, сечений, по которым проводится сканирование.
Возможны следующие режимы сканирования:- Vision Scan — 0.1-0.2 мм до 2000 тчк/сек
- Enhanced Metrology Scan — 0.025 мм 2 тчк/сек
При этом в качестве области сканирования может быть назначена любая полигональная область. Все остальные режимы являются производными от базового режима.
Специальные режимы:
- Определение точки пересечения поверхности x,y,z c заданным пространственным вектором
- Измерение произвольной точки на поверхности
- Автоматическое определение вектора нормали в заранее заданной точке на поверхности
- Сканирование поверхностей и сравнение с CAD моделью
- Автоматическое определение центров отверстий
- Определение положения (6 степеней свободы) специального триэдра
- Определение центров фотограмметрических марок
- Определение центров металлических сфер
Измерение центров металлических сфер используется для автоматического контроля стабильности положения радара, для выставки элементов оборудования (режим псевдослежения).
В состав стандартной системы входят:
- измерительная головка
- стойка с блоком питания и источником бесперебойного питания
- управляющий ноутбук
- подвижное основание для перемещения системы
- цилиндрическая проставка
- соединительные кабели
- стандартный набор различных оснасток и аксессуаров
- набор для калибровки и технического обслуживания
Лазерный радар серии MV300: Характеристики
Точность системы
| MV 331 | MV 351 | |
|---|---|---|
| Диапазон измерения расстояний | 2-30 м | 2-50 м | Горизонтальный угол поля зрения | ±360° | ±360° |
| Вертикальный угол поля зрения | ±45° | ±45° | Погрешность определения расстояний (2σ) | 10 мкм + 2,5 мкм/м | 10 мкм + 2,5 мкм/м |
| Погрешность определения горизонтального и вертикального углов (2σ) | 6,8 мкм/м | 6,8 мкм/м |
Суммарная погрешность одного измерения
| Расстояние (м) | 2 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | Объемная точность 2σ (мкм) | 24 | 53 | 102 | 152 | 201 | 301 | 401 | 499 |
при использовании измерительной сферы (степень точности 28 и меньше), прибор должен быть откалиброван и находиться в стабильной среде
Условия окружающей среды
| Рабочая | Хранение | |
|---|---|---|
| Температура | 5°- 40°С | -10° — 60°С | Высота над уровнем моря | -400 — 3000 м | -400 — 11000 м |
| Влажность | 10-90% (без конденсата) | 10-90% (без конденсата) |
Размеры и вес
| Габариты (мм) | Вес (кг) | |
|---|---|---|
| Измерительная головка | 454х381х829 | 40 | Опора | Ø 933,5 | 29 |
| Блок питания | 571х787х715 | 45 |
Особенности модельного ряда
| MV331 | MV331 HS | MV331p HS | MV351 HS | |
|---|---|---|---|---|
| Максимальная дальность | 30 м | 30 м | 30 м | 50 м | Скорость сканирования | 2000 т. /сек. | 2000 т./сек. | 2000 т./сек. | 2000 т./сек. |
| Защита от внешней среды | Заменяемые фильтры | Заменяемые фильтры | Заменяемые фильтры + дополнительная защита от пыли | Заменяемые фильтры | Предназначение | Cтандартные задачи | Повышенная скорость сбора данных | Измерения на автоматических линиях | Крупногабаритные изделия |
Лазерный радар серии MV300: Применение
Аэрокосмическая отрасль
В России лазерные радары нашли наиболее широкое применение в аэрокосмической отрасли. Непревзойденная точность бесконтактных измерений, а также способность измерять практически любые материалы, позволяют лазерным радарам решать огромное количество задач, связанных с измерениями в данной отрасли промышленности.
- 1.1 Мб.pdfИзмерение крупногабаритных самораскрывающихся антеннВ космической промышленности России широкое применение нашли самораскрывающиеся сетчатые антенны.
- 1.3 Мб.pdfЮстировка крупногабаритных объектов Вывод рабочих узлов в проектное положение (юстировка) является важнейшей задачей в современной промышленности. Особую сложность составляет юстировка объектов криволинейной формы, особенно если объект имеет достаточно большие размеры, и использование контактных методов измерения затруднено.В данном случае только применение высокоточного лазерного радара позволяет выполнить поставленную задачу в разумные сроки и с высокой точностью.
Лазерный радар серии MV300: Загрузки
Буклеты
- 4.2 Мб.pdfБуклетБесконтактная измерительная система на базе лазерного радара серии MV 300
Лазерный радар серии MV300: Обратная связь
Если у вас остались вопросы по данному оборудованию, вы можете задать их напрямую специалистам нашей компании, заполнив форму обратной связи.
Лидар или лазерный радар
В ряде систем активной безопасности автомобиля применяется оптический датчик — лидар (lidar от Light Detection and Ranging, дословно световое обнаружение и определение расстояния). В датчике используются электромагнитные волны инфракрасного диапазона, с помощью которых определяется расстояние до находящегося впереди объекта (транспортного средства), а также его скорость. Лидар может использоваться для определения частиц влаги в атмосфере, линий дорожной разметки.
По своим функциям лидар выступает в качестве альтернативы автомобильного радара, поэтому другое его название лазерный радар. Преимуществами лидара являются меньший размер (можно установить в любом месте), большое угловое разрешение (порядка 180°), значительный радиус действия (до 250 м), сравнительно невысокая стоимость. Доказано, что инфракрасные лучи безопасны для человеческого глаза.
Вместе с тем, лазерный радар чувствителен к изменению рельефа дороги (лучи могут отражаться от поверхности дороги и искажать информацию). Эффективность лидара снижается в плохих погодных условиях (дождь, снег, туман), а также при загрязнении датчика.
Ведущими производителями лидаров являются компании Denso, Continental, Siemens, Hella. Лазерный радар используют в системе адаптивного круиз-контроля компании Nissan, Toyota, в активной системе ночного видения компании Mercedes-Benz, Toyota, в системе автоматического экстренного торможения компания Volvo (система City Safety).
Для повышения эффективности детектирования объектов лидар может применяться совместно с радаром, автомобильной видеокамерой. Разрабатываемые системы автоматического управления автомобилем также не обходятся без лидара.
Устройство лидара
Конструкция автомобильного лидара включает следующие элементы: передатчик, модулятор, приемник, оптический элемент, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и микропроцессор.
Роль передатчика выполняет лазерный диод, который служит для передачи инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение модулируется в модуляторе, который при необходимости изменяет его интенсивность. В зависимости от типа модуляции различают лидары непрерывного и импульсного действия. Более совершенна импульсная модуляция инфракрасного излучения. Для повышения эффективности измерений применяется многоимпульсная технология (передача нескольких импульсов одновременно).
Световой импульс, а затем и его отражения проходят через оптический элемент. Отраженный импульс принимается фотодиодом, где преобразуется в электрический сигнал. Далее сигнал усиливается усилителем, преобразуется в «цифру» с помощью АЦП (аналого-цифрового преобразователя), а затем обрабатывается микропроцессором.
Несмотря на различия в конструкции принцип действия лидара аналогичен радару. Лидар направляет на цель инфракрасный свет. Свет частично отражается от цели, частично рассеивается. Отраженный импульс возвращается обратно, где воспринимается фотодиодом.
Ток на фотодиоде пропорционален воздействующему свету. На основании принятого цифрового сигнала процессор определяет расстояние до впереди идущего транспортного средства и его скорость.
Высокое горизонтальное и вертикальное разрешение лидара достигается путем многолучевой конфигурации передатчика, которая достигается несколькими способами — использованием поворотного зеркала, перемещением передатчика.
Лазерный радар/ЛИДАР/ЛАДАР и безопасные для глаз лазеры
Лазерный радар/ЛИДАР/ЛАДАР и безопасные для глаз лазеры | Датчики без ограниченийВоенные
- Обнаружение асинхронного лазерного импульса
- SWIR для ISR
- Подсказка SWIR
- Системы ночного видения
- Фотонная мачта
- Пограничная служба
- Отслеживание реактивных снарядов
- Пассивный и активный DVE
- Высокоточные боеприпасы
- Скрытое освещение
- Обозначение лазера
- Лазерный дальномер
- Отслеживание лазеров FS
- Адаптивная коррекция оптики
- Гиперспектральная визуализация
Лазерный радар/ЛИДАР/ЛАДАР, включая безопасные для глаз лазеры
Системы LADAR (LAser Detection And Ranging) используют свет для определения расстояния до объекта.
Поскольку скорость света хорошо известна, LADAR может использовать короткоимпульсный лазер для освещения цели, а затем определять, сколько времени потребуется свету, чтобы вернуться. Преимущество LADAR перед RADAR (Radio Detection And Ranging) заключается в том, что LADAR также может отображать цель одновременно с определением расстояния. Это позволяет получить трехмерное изображение рассматриваемого объекта. Это обеспечивает разведку на большие расстояния с большей точностью и, следовательно, большую дальность распознавания, чем другие технологии. Более новые системы LADAR с детекторами InGaAs на борту могут использовать безопасные для глаз лазеры (традиционно 1,55 или 1,57 микрона), чтобы свести к минимуму повреждение глаз пользователей, а также повреждение глаз других комбатантов и мирных жителей на поле боя. Помимо проблем с безопасностью глаз, эти лазеры также скрыты от очков ночного видения и более старых технологий ночного видения, что позволяет держать в секрете местоположение обнаруженного объекта и лазера.
На изображении выше слева показано изображение LADAR спереди автомобиля, остановившегося на пешеходном переходе в Санта-Барбаре, Калифорния. Справа те же данные LADAR, «просмотренные» сверху, подчеркивают трехмерный характер собранных данных.
Вот видеозапись, сделанная спереди автомобиля, остановившегося на пешеходном переходе в Санта-Барбаре, Калифорния.
В этом видео показаны те же данные LADAR, «просматриваемые» с высоты, подчеркивая трехмерный характер собранных данных.
Изображения предоставлены Advanced Scientific Concepts of Santa Barbara, CA http://www.advancedscientificconcepts.com/
Многие возможности SWIR-камер считаются чувствительными. Если вы хотите узнать больше о возможностях SWIR для военных, вы можете зарегистрироваться на специальном веб-сайте www.
Системы SWIR
Точность цели с повышенной ситуационной осведомленностью
Зональные SWIR-камеры
Чрезвычайно компактные микро SWIR-камеры идеально подходят для скрытого наблюдения
Мы разрешаем размещение файлов cookie в вашем браузере, чтобы улучшить ваше взаимодействие с нами. Закрывая этот баннер или взаимодействуя с нашим сайтом, вы разрешаете нам распознавать наши файлы cookie и файлы cookie наших партнеров и идентифицировать вас для маркетинга.
ПОНЯЛ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ
В чем разница между лазерным радаром и технологией LIDAR?
6 комментариев
Статья Джона Смитса, Гэри Конфалоне и Тома Киннаре — ЕСМ ?» Это вопрос без простого ответа.
Путаница между ними понятна.
Их имена почти синонимичны, и термины часто используются взаимозаменяемо. Акронимы: RADAR, что означает RAdio Detection And Ranging; и LIDAR, что означает Light Detection And Ranging. Основное различие заключается в длине волны сигнала и расходимости сигнального луча. LIDAR обычно представляет собой коллимированный луч света с минимальным расхождением на больших расстояниях от передатчика; где РАДАР — конусообразный сигнал, расходящийся от источника. Оба вычисляют расстояние, сравнивая время, необходимое исходящей волне или импульсу, чтобы вернуться к источнику. LIDAR использует частоты световых волн с более короткой длиной волны, что расширяет возможности сбора данных с высокой точностью. RADAR использует более длинные микроволновые частоты, которые имеют более низкое разрешение, но способны собирать сигналы с меньшим воздействием окружающих препятствий. Сигналы радаров и лидаров распространяются со скоростью света.
Лидар используется в качестве общего термина для большинства метрологических технологий, основанных на освещении.
Типичные устройства используют лазерные лучи, структурированную световую сетку и даже импульсный белый свет, в зависимости от конструкции и области применения системы. Все они используются подобно радару для измерения положения целевых точек. Обычно они измеряют в трех измерениях, отслеживая вертикальный угол, горизонтальный угол и расстояние или диапазон от пересечения вертикальной и горизонтальной осей. Подобно RADAR, некоторые системы LIDAR измеряют только в двух измерениях, отслеживая один угол и диапазон.
Зная сходство между RADAR и LIDAR, давайте теперь посмотрим на LIDAR и Laser-Radar. По определению, LIDAR и Laser-Radar относятся к одним и тем же принципиальным методологиям измерения положения объектов. В недавнем прошлом термин «лазер-радар» был принят для обозначения измерительных систем, предназначенных для сбора данных с чрезвычайно высокой точностью. Это делается с помощью узконаправленного источника света определенной длины волны или комбинации длин волн. Низкорасходящийся луч способен фокусироваться на мелких деталях с высоким разрешением.
Для сравнения рассмотрим два лазерных сканирующих устройства.
Рис. 1. NIKON MV351 Лазерный радар: На рис. 1 показан MV351, система «лазер-радар», производимая компанией Nikon Metrology, в которой лазерный луч управляется путем вращения вокруг горизонтальной и вертикальной осей. Это устройство посылает отчетливый сфокусированный лазерный импульс на объект и считывает обратный сигнал, как описано выше. В отличие от лазерного слежения и других геодезических инструментов, для него не требуется ретрорефлектор. Его сигналом является отраженный свет от реальной поверхности объектов. Он разработан для обеспечения точных промышленных измерений с допуском в тысячные или даже десятые тысячные доли дюйма. Единицы имеют эффективный диапазон измерения до 150 футов в радиусе, хотя на практике диапазон обычно короче. Радарная система Lasar, показанная на рис. 2, вместо того, чтобы делать большие развертки объекта, делает меньшие сканирования области, где приоритетом является высокая точность и детализация.
Эти два устройства иллюстрируют ключевое различие между LIDAR и Laser-Radar: система LIDAR обычно постоянно находится в движении во время сбора измерений.
Лидар непрерывно проводит лазерным лучом по большой площади, собирая миллионы точек, в то время как голова движется с высокой скоростью. Лазерный радар, как и устройство Nikon, является скорее устройством для наведения, стабилизации и измерения. Его можно использовать для сканирования области, но точки тщательно выбираются, считываются медленнее и точнее.
Кардинальное различие в этих двух системах в основном определяется приложениями. Термин LIDAR часто используется в геодезии и картографировании. Прикрепите систему лазерного сканирования LIDAR к самолету или автомобилю, объедините ее с GPS или другой системой ориентации, и вы сможете наносить на карту большие участки местности или обочины. Другими примерами лидаров являются сканеры, установленные на дронах, или системы управления беспилотными автомобилями. Требуемая точность для такого рода работ может варьироваться от десятой доли дюйма до фута; диапазоны могут составлять тысячи футов при условии прямой видимости цели. Портативные лазерные 3D-сканеры «дальнего действия», которые измеряют помещения, здания, самолеты, корабли или объекты аналогичного размера с точностью 0,030–0,120 дюйма, также относятся к категории LIDAR.
Это технология LIDAR, которая часто используется в строительстве или машиностроении.
Лазерно-радарные системы нашли свое применение в измерении объектов с высокой детализацией. Их точно сфокусированный луч способен собирать точные точки данных с высоким уровнем разрешения для конкретной детали объекта. Минимизируя площадь контакта, эти системы снижают вероятность отрицательного влияния углов и краев на обратный сигнал, что приводит к получению точных данных о размерах. Достижение целей, к которым трудно получить доступ с помощью ручных сканирующих устройств, оказалось наиболее полезным применением этих систем. Обладая точностью на уровне портативных координатно-измерительных машин (ИКММ), данные Laser-Radar идеально подходят для обратного проектирования, проверки и сравнения деталей с CAD. Мелкие детали, такие как расположение и диаметр отверстий, легче получить с помощью более точного сфокусированного луча лазерных радаров. Эти системы нашли свою нишу в аэрокосмической и автомобильной промышленности, где можно легко получить точные данные с минимальным вмешательством.
Компания East Coast Metrology (ECM) имеет более чем двадцатилетний опыт использования различных лазерных систем, предоставляя как услуги, так и обучение многим клиентам. Мы обнаружили, что важно иметь обученного и сертифицированного специалиста, работающего с любым лазерным устройством. Все лазерное оборудование имеет определенный уровень точности, но точность данных, полученных от этих систем, зависит от их правильного использования и интерпретации квалифицированным специалистом. Будь то лидар или лазер-радар, цель состоит в том, чтобы использовать устройство и оператора, которые обеспечивают уровень точности, необходимый для вашего приложения.
Примечание . Если вам понравился этот пост, нажмите здесь, чтобы быть в курсе всех новостей о трехмерном лазерном сканировании, геоматике, беспилотных летательных аппаратах, беспилотных транспортных средствах, Lidar News и многом другом . Если у вас есть информационное 3D-видео , которое вы хотите, чтобы мы продвигали, отправьте его по адресу editor@lidarnews.