LiDAR laserski senzor u primjeni sigurnosnog polja

LiDARLaserski senzor aktivno emitira lasersko svjetlo i može dobiti informacije kao što su udaljenost, orijentacija, brzina i kontura cilja koji upada s visokom preciznošću i visokom rezolucijom. Naširoko se koristi u područjima kao što su urbana sigurnost i industrijska sigurnost. Ovaj članak ukratko predstavlja glavne domaće i strane proizvođače sigurnosnih lidara i tehničke specifikacije njihovih proizvoda. Kombinirajući potrebe različitih sigurnosnih aplikacija, načela, karakteristike i trenutna situacija lidara u različitim tehničkim sustavima razmatraju se s tri aspekta: shema dometa, metoda skeniranja i odabir izvora svjetlosti. Na kraju su sažeti i prospektirani trendovi primjene i izgledi razvoja sigurnosnog lidara. Kako bi zadovoljio potrebe potrošačkih sigurnosnih aplikacija, sigurnosni lidar će se dalje razvijati u smjeru niske cijene, visokih performansi, serijalizacije, minijaturizacije, čvrstog stanja, čipizacije i integracije s više izvora.

S razvojem znanosti i tehnologije i poboljšanjem svijesti o sigurnosti, sve više i višeTehnologije detekcije laserskih senzorakoriste se na sigurnosnom tržištu. Tradicionalne sigurnosne metode koriste aktivne i pasivne senzore za detekciju za realizaciju aplikacija kao što su praćenje zvuka, videonadzor, infracrveni alarm i identifikacija kontrole pristupa. LiDAR (Light Detection and Ranging, LiDAR) je inteligentni senzor za aktivnu percepciju okoline. U usporedbi s tradicionalnim kamerama i tehnologijom pasivne infracrvene detekcije, nije ograničena uvjetima kao što su svjetlosna okolina i karakteristike mete, te ima snažnu zaštitu od smetnji. U usporedbi s tehnologijom laserske zrake može pružiti informacije kao što je dinamički položaj mete, ima funkcije pozicioniranja i praćenja i vrlo je fleksibilan; u usporedbi s tradicionalnim radarskim tehnologijama kao što su milimetarski valni i mikrovalni radar, njegova radna valna duljina je kraća i može precizno dobiti informacije kao što su udaljenost i brzina cilja. ,Visoka rezolucija. Može se vidjeti da lidar ima očite prednosti u području sigurnosti, ima širok raspon scenarija primjene i igra važnu ulogu u urbanoj sigurnosti i industrijskoj sigurnosti. Tradicionalni geodetski lidar obično je glomazan i skup, što ograničava njegovu široku promociju i primjenu u području sigurnosti. Tržišna potražnja za laganim i jeftinim lidarima raste. Osim toga, posebnost sigurnosnog polja ima neke posebne zahtjeve za hardverski dizajn lidara, pokazatelje performansi i softverske algoritme: perimetarska zaštita osjetljivih područja zahtijeva visoku stopu detekcije i nisku stopu lažnih alarma; praćenje okoline radi zaštite cilja, izvor svjetlosti mora biti skriven i siguran za ljudske oči; zaštita zgrade u teškim uvjetima zahtijeva da bude stabilna i pouzdana s visokom razinom zaštite.

Kako bi se zadovoljile posebne potrebe u području sigurnosti, istraživanja ključnih lidarskih tehnologija nastavljaju se produbljivati. Glavne razlike između LiDAR-a različitih tehničkih sustava leže u shemi dometa, načinu skeniranja i izboru izvora svjetlosti. Ova tri aspekta izravno određuju ključne parametre kao što su sigurnost ljudskog oka, performanse detekcije i vidno polje skeniranja. Oni su ključ za postizanje niske potrošnje energije i minijaturizacije. Ključ jeftine masovne proizvodnje sigurnosnog lidara potrošačke razine. Budući razvojni trend sigurnosne industrije bit će sveobuhvatan i svevremenski "inteligentna identifikacija-inteligentno rano upozorenje-obrada u stvarnom vremenu", što zahtijeva da sustav bude inteligentniji i integriraniji uz visoke performanse. Kombiniranjem lidar tehnologije s tehnologijama poput umjetne inteligencije i mobilnog interneta može se postići raznolik razvoj sigurnosnih tehnologija i proizvoda.

Kao "oči" pametne sigurnosti, izvanredna značajka sigurnosnog lidara leži u sigurnosnoj zaštiti. Prije svega, može otkriti mete upada i istovremeno dati sigurnosna upozorenja; drugo, ima visoku razinu sigurnosti i zadovoljava potrebe sigurnosti ljudskog oka i prikrivanja izvora svjetlosti; konačno, ima visoku razinu zaštite i može raditi stabilno i pouzdano u teškim okruženjima. Na temelju fizičkih parametara koje detektira, poput udaljenosti, sivih tonova, brzine i kuta, sigurnosni lidar može izračunati orijentaciju cilja, udaljenost, širinu i dubinu u stvarnom vremenu te se koristi u različitim vrstama sigurnosnih scenarija. Na primjer, lidar za određivanje udaljenosti može se koristiti u poljima kao što su detekcija industrijske sigurnosti i zaštita zgrada za nadzor ciljnih područja i postizanje upozorenja o sigurnoj udaljenosti; lidar brzine može se koristiti za praćenje vozila koja jure brzo i točno klasificirati prekršaje kako bi se osigurala sigurnost na cesti. Sigurnost. Osim toga, lidar može koristiti informacije poput udaljenosti, kuta i sivih tonova za postizanje ciljane slike, a prikladan je za praćenje i prepoznavanje cilja i druga polja. Sigurnosni lidar naširoko se koristi u područjima kao što su zaštita perimetra, industrijski nadzor, upozorenje na upad i zaštita kulturnih relikvija.

Slika 1 Scenariji primjene. （a）Zaštita perimetra;（b）industrijski nadzor;（c）upozorenje na upad;（d）zaštita kulturnih ostataka

Posljednjih godina, s brzim razvojem sigurnosnog lidara, scenariji njegove primjene postali su sve opsežniji, od unutarnje i vanjske zaštite zgrada do inteligentne kontrole prometa, do zračnog anti-UAV (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) ranog upozorenja, itd. Za mete upada u različitim sigurnosnim scenarijima, sigurnosni lidar ima visoku stopu otkrivanja i može odrediti atribute mete upada, odrediti informacije o lokaciji i pružiti pravovremena upozorenja. Ciljevi otkrivanja u različitim sigurnosnim scenarijima prikazani su u tablici 1. Može se vidjeti da su ciljevi upada ciljani u scenarijima sigurnosnih aplikacija uglavnom gomile. Stoga, u određenoj mjeri, ovo zahtijeva da sigurnosni lidar ispuni zahtjeve prikrivanja izvora svjetlosti i sigurnosti ljudskog oka. To omogućuje tajnu zaštitu i sigurnosno praćenje ciljeva detekcije. Kako bi se nosili sa stalno promjenjivim složenim okruženjem, u području sigurnosti, integratori i krajnji kupci obraćaju više pozornosti na točnost otkrivanja ciljeva upada, kao što su učinak prepoznavanja i točnost pozicioniranja, kao i niska stopa lažnih alarma i lažno negativnih stopa. Međutim, ključni faktor koji utječe na stopu lažnih alarma i stopu lažnih alarma sigurnosnog lidara nije točnost mjerenja, već stabilna i pouzdana sposobnost zaštite od smetnji i sposobnost zaštite sigurnosnog lidara. Kao što je prikazano na slici 2, u složenim šumskim scenama, korištenje bespilotnih letjelica opremljenih lidarom za otkrivanje ciljeva upada može dovesti do pogrešne procjene zbog složenosti čimbenika kao što su temperatura i vlažnost u radnom okruženju. Stoga bi sigurnosni lidar trebao imati karakteristike visoke razine zaštite, jake sposobnosti zaštite od smetnji i dobre prilagodljivosti okolišu kako bi se osigurala normalna uporaba u teškim uvjetima.

Slika 2 Dronovi opremljeni sigurnosnim LiDAR-om za otkrivanje mete upada u šumskom scenariju

Tradicionalni lidar uglavnom se koristi u industrijama kao što su visokoprecizna inženjerska izmjera i industrijska izmjera. Točnost mjerenja raspona može doseći milimetarsku razinu, dok je točnost mjerenja kuta općenito 0. 001 stupanj ili čak niže. Usvaja mehaničku strukturu kabelskog svežnja s više žica. Gubitkom unutarnjih pokretnih dijelova smanjuje se radni vijek, povećavaju se troškovi održavanja, a stabilnost je loša, što uvelike ograničava promicanje i primjenu lidara u području sigurnosti. Među glavnim inozemnim sigurnosnim lidar proizvodima, Flash znači bljeskalicu s površinskim nizom, OPA znači optički fazni niz, a ρ je ciljna refleksija. U usporedbi s tradicionalnim lidarom, ima malu veličinu, očite prednosti u pogledu cijene, dobru stabilnost i lako je promovirati masovnu proizvodnju. Glavni proizvođači komercijalnih sigurnosnih lidara uključuju njemački SICK i japanski HOKUYO. Proizvodi sigurnosnih lidara ovih tvrtki zreli su 2D jednolinijski lidari koji se široko koriste u industrijskim poljima i zauzimaju glavni tok sigurnosnog tržišta. Područje sigurnosti nema visoke zahtjeve za točnost mjerenja laserskog radara. Točnost mjerenja općenito je na razini centimetra, a točnost mjerenja kuta je oko 0,1 stupanj. Posljednjih godina visokoučinkoviti i jeftini solid-state lidar koji su pokrenule tvrtke kao što su Quanergy i Ouster u Sjedinjenim Državama postupno je postao nezamjenjiv proizvod u području pametnih sigurnosnih aplikacija lidara.

Kontakt podaci:

Ako imate bilo kakvih ideja, slobodno nam se obratite. Bez obzira gdje su naši kupci i kakvi su naši zahtjevi, slijedit ćemo naš cilj da svojim kupcima pružimo visoku kvalitetu, niske cijene i najbolju uslugu.