[spirit_1 5]

Вопрос пока теоретический с стадии сбора информации

Интересует как работают лазерные дальномеры дальностью 500-2000м  

Кратко то что понял из гугленья

Для дальних дальномеров  фазовый метод не подходит, слишком слабый сигнал при непрерывной мощности излучения

Используют исключительно  ToF  с лазерами излучающими короткие импульсы обычно  10-50нс , в приемнике лучше 

лавинный фотодиод ,усилитель, компаратор  и далее Time to Digital converter вроде Gp22 или аналогичной 

Тут  возникают вопросы. Готовых проектов нет практическки. Единственное законченно работающее изделие Lirada https://habr.com/ru/articles/485574/

Дальность однако вроде как десятки метров

По всем статьям на такие дальности(сотни метров-километрв) используют лазеры с мощностью импульса единицы-десятки mJ   

однако в этом проекте использую лазерный диод  OSRAM "SPL PL90_3". с мощностью пика 80вт что дает пульс гдето десяток uJ , т.е  в 1000 раз меньше

И данный лазер это самое мощное что можно найти из такого на Маузере и Диджики

Опять же попалось видео китайского дальномера на 600м  , внутренности сделаны как описано выше класически но лазер и фотоприемниу спрятаны в экран и что там стоит 

не известно. Посему вопрос что китайцы и иные производители пихают в свои дальномеры большой дальности в плане лазеров  дающих импульс хотя бы еденицы милиджоулей??

 

 

[rloc 49]

6 часов назад, spirit_1 сказал:

Для дальних дальномеров  фазовый метод не подходит, слишком слабый сигнал при непрерывной мощности излучения

Если есть возможность жестко зафиксировать сам дальномер, а мишень сколь угодно долго находится на одном месте, то у фазового дальномера есть неоспоримое преимущество - время накопления. Считать надо не мощность в импульсе, а произведение мощности на длительность наблюдения.

[spirit_1 5]

On 7/7/2023 at 7:59 PM, rloc said:

Если есть возможность жестко зафиксировать сам дальномер, а мишень сколь угодно долго находится на одном месте, то у фазового дальномера есть неоспоримое преимущество - время накопления. Считать надо не мощность в импульсе, а произведение мощности на длительность наблюдения.

конечно теоретически да но практически во первых вы не можете мерять дальность сутки, утрирую конечно) 

При длинных накоплениях чуствительность уже растет не так быстро  итд итд Поэтому 100% дальномеров большой дальности это импульсные

Проще получить мощный импульс чем долго накапливать

 там компаратор и микросхема Time to Digital converter  и контроллер.    

Главный вопрос в лазере который там ставят . 

[vov4ick 38]

Попробуйте погуглить lidar laser diode, сейчас активно применяются. С виду обычный светодиод, а мощность в импульсе десятки ватт.

Объектив ещё нужен хороший. А так как у диодов угол расхождения луча в перпендикулярных плоскостях разный, для хорошей фокусировки его выравнивают разными способами, например, призмами, но эту часть я не видел.

Изменено 7 июля, 2023 пользователем vov4ick

[rloc 49]

15 минут назад, spirit_1 сказал:

мерять дальность сутки

Очень сильно утрировали. 80Вт*25нс = 1Вт*2мкс. Много?

 

Лежит у меня разборка Лейки на 900МГц, там дальность около 1.5км. Материалы предоставить не могу, не мои. Если нагуглю, то дам ссылку.

[spirit_1 5]

On 7/7/2023 at 9:47 PM, rloc said:

Очень сильно утрировали. 80Вт*25нс = 1Вт*2мкс. Много?

я не  имею опыта разработки дальномеров большой дальности поэтому перелапатил гугл прилично

Все, повторюсь все проекты и данные по рабочим дальномерам большой дальности или исследованиям ссылаються на импульсные лазеры с можностью импулься хотя бы единицы милилжоулей

это гдето в 1000 раз больше чем 80Вт*25нс, данный лазер дает микроджоули

Посему тратить время на то что прощли другие не хотелось бы .  

Хотелось бы купить лазер, лавинный диод , сделать модуль с оптикой и уже с ним поиграться

Если у вас есть ссылки на рабочие проекты дальномеров дальностью более 1км с непрерывным излучением  

было бы интресно глянуть

 

 

  

On 7/7/2023 at 9:39 PM, vov4ick said:

Попробуйте погуглить lidar laser diode, сейчас активно применяются. С виду обычный светодиод, а мощность в импульсе десятки ватт.

Объектив ещё нужен хороший. А так как у диодов угол расхождения луча в перпендикулярных плоскостях разный, для хорошей фокусировки его выравнивают разными способами, например, призмами, но эту часть я не видел.

 

это то что писал выше OSRAM "SPL PL90_3".  Гдето 80 вт в пике или десяток микроджоулей в импульсе

самый мощный из доступных на маузере.  Его суют во все проекты до десятков метров

а вот на километр надо импульс в 1000 раз мощнее. не микро а милиджоули

И найти такие лазеры маленких размеров и вменяемой цены , попадающиеся в эти миниатюрные дальномеры коими забит алиехпресс я не могу

 

 

[rloc 49]

3 часа назад, spirit_1 сказал:

миниатюрные дальномеры коими забит алиехпресс

Все мелкие дальномеры на Али - фазовые. Или Вы что-то новое откопали?

[spirit_1 5]

On 7/8/2023 at 1:49 AM, rloc said:

Все мелкие дальномеры на Али - фазовые. Или Вы что-то новое откопали?

Все дальномеры дальностью БОЛЕЕ  600м на али фазовые ?? Можно ссылочку хоть на один где есть информация что он фазовый?

Вот пример 600м импульсного дальномера. Такой же у них на 1000м чуть дороже. Могу предположить что на 1000 используют просто более мощный лазер

https://yandex.ru/video/preview/3314479929728249567

Посему мой пример выше . Дайте данные на хотя бы один  дальномер дальностью более 600метров где была бы видно что он фазовый ,

было бы интресно глянуть

Если сталкивались и есть схземы или фото внутренностей фазовых дальномеров с дальность более 500-600м 

было бы очень интресно посмотреть да и вообще хоть какую то ссылку  где есть информация по  фазовым дальномерам дальностью более 600м

 

 

[rloc 49]

32 минуты назад, spirit_1 сказал:

было бы очень интресно посмотреть да и вообще хоть какую то ссылку  где есть информация по  фазовым дальномерам дальностью более 600м

Приведу. Сразу скажу, по математике будет на порядок сложнее. Разборка или даже схема не дадут понимания нюансов измерения. Поэтому, если попроще - брать на Али ToF и повторять. Примерно догадываюсь, почему нет малогабаритных дальнобойных фазовых, - жесткость конструкции с оптикой не позволит провести наблюдение, скажем в течении 1с. А если с рук, то нужна сложная система гиростабилизации.

 

  

29 минут назад, spirit_1 сказал:

Могу предположить что на 1000 используют просто более мощный лазер

Или уже какая-то модуляция импульса используется, скажем ЛЧМ.

[spirit_1 5]

On 7/8/2023 at 11:18 AM, rloc said:

Приведу. Сразу скажу, по математике будет на порядок сложнее. Разборка или даже схема не дадут понимания нюансов измерения. Поэтому, если попроще - брать на Али ToF и повторять. Примерно догадываюсь, почему нет малогабаритных дальнобойных фазовых, - жесткость конструкции с оптикой не позволит провести наблюдение, скажем в течении 1с. А если с рук, то нужна сложная система гиростабилизации.

 

  

Или уже какая-то модуляция импульса используется, скажем ЛЧМ.

С математикой проблем нет. Проблема в  другом.   В простоте схемы. Все дальномеры большой дальности , особенно очень большой это сто процентов Tof

Здесь минус нужен большой импульс  в единицы-десятки мДж  . Это при наносекундных длительнстях дает пик  до дясятка киловат

Плюс однако  очень простая схема. детектор-компаратор -  цифровой измеритель времени

Видел пару пару проектов где использовали более маломощный лазер с накоплением . Идея проста и понятна. Минус 

Надо скоростной АЦП гдето 100мегасамплеров  и FPGA  что значительно усложняет схему и разработку  при вех же выходных параметрах по цене и дальности

сейчас доступны дальномеры на 1км за 150 долларов . Вероятно половина или более цены это лазер .  Вот мне  надо  понят и найти что это за лазеры и где их берут

Схема работы понятна и примитивна и вопросов не вызывает . Возможно ктото сталкивался с ремонтом, разработкой итд

Несколько лет назад тут была подбная тема. Человек сделал дальномер . Дальше пришел к тому  же что и я . Для повышения дальности искал милиджоульный лазер

К сожалению уже давно не появлялся на форуме.

[vov4ick 38]

Вот китайские товарищи дальномерами торгуют: 10km 30km, но это видимо дальность для уголкового отражателя.
Цена в USD равна дальности в метрах 🙂 Источник пишут Nd:YAG 1064 nm 

Есть такие лазеры для косметики, но они дают миллисекундные импульсы 🙂

Отечественные лазеры, судя по тому что находятся научные статьи, пока в разработке. Интересно, что ставят в серийные изделия. Белорусы вроде освоили, импульсы наносекундные, может их.

Буржуи делают: https://azimp.ru/catalogue/compact_Nd%3AYAG/40073/ там в перечне возможных применений так и пишут - лидар. Сколько стоит, не пишут 🙂

Изменено 9 июля, 2023 пользователем vov4ick

[spirit_1 5]

On 7/10/2023 at 1:42 AM, vov4ick said:

Вот китайские товарищи дальномерами торгуют: 10km 30km, но это видимо дальность для уголкового отражателя.
Цена в USD равна дальности в метрах 🙂 Источник пишут Nd:YAG 1064 nm 

Есть такие лазеры для косметики, но они дают миллисекундные импульсы 🙂

Отечественные лазеры, судя по тому что находятся научные статьи, пока в разработке. Интересно, что ставят в серийные изделия. Белорусы вроде освоили, импульсы наносекундные, может их.

Буржуи делают: https://azimp.ru/catalogue/compact_Nd%3AYAG/40073/ там в перечне возможных применений так и пишут - лидар. Сколько стоит, не пишут 🙂

 

Могу вас со 100% заверить что в серийных разработках на дальностях как минимум более 500м а скорее всего более 100 -200м стоят исключительно импульсные разеры. 

Для километровой дальности нужны энергии в районе единиц милиджоулей . Частота повторения герцы-десятки . Длительность 10-50нс .Стоимость такого лазера исходя из стоимости дальнмера должна быть

не более 100 долларов  и конечно рамеры небольшие. Купить готовый и расковырять пока не готов) по причине что не факт что там написана модель лазера и вряд ли что это даст

[rloc 49]

Leica DISTOMAT WILD DI2002

28496-04.pdf

[НЕХ 4]

Длина волны, используемая в настоящее время и более безопасная, 1.5 мкм. Модуляция добротности оптического резонатора, наносекундный импульс.

На али есть одноватные, 4-ваттные VCSEL 808, 850, 940 нм по 100 с небольшим рублей. Они прекрасно модулируются под гигагерц. Их работа в импульсном режиме тоже возможна, предел живучести неизвестен.

Но, пожалуй, при фокусировке будут проблемы, так как это массив лазеров...

Изменено 10 июля, 2023 пользователем НЕХ

[spirit_1 5]

On 7/10/2023 at 10:23 AM, rloc said:

Leica DISTOMAT WILD DI2002

28496-04.pdf 143.63 kB · 13 downloads

Все бы классно , но есть маленькое но , или вернее большое НО- ОТРАЖАТЕЛЬ)

Принцип действия светодальномера DISTOMAT WILD DI2002 реализует фазовый метод измерения расстояний основанный на регистрации и сравнении фаз лазерного излучения выходящего из светодальномера и входящего, после его отражения от призменного отражателя

Есть советский дальномер фазовый 60х годов , работающий на отражатель на 1-2км 

А вот без отражателя....

On 7/10/2023 at 11:40 AM, НЕХ said:

Длина волны, используемая в настоящее время и более безопасная, 1.5 мкм. Модуляция добротности оптического резонатора, наносекундный импульс.

На али есть одноватные, 4-ваттные VCSEL 808, 850, 940 нм по 100 с небольшим рублей. Они прекрасно модулируются под гигагерц. Их работа в импульсном режиме тоже возможна, предел живучести неизвестен.

Но, пожалуй, при фокусировке будут проблемы, так как это массив лазеров...

 

За 15 долларов доступны лазерные диоды с импульсом до 100нс и пиком 80 вт   OSRAM "SPL PL90_3 , это микроджоули . Однако в  дальномерах более 1км применяют милиджоульные импульсы что составлят десятки килловат , правда частота

повторения герцы-десятки герц