Chengdu Meskernel Integrated Technology Co.,Ltd

Chengdu Meskernel Integrated Technology Co.,Ltd

การประยุกต์ใช้ Laser Rangefinder ในการบินและอวกาศ

2024 01/27


Laser Rangefinders มักใช้ในการบินและอวกาศ Apollo 15 นำชุดอุปกรณ์พิเศษเมื่อมันลงจอดบนดวงจันทร์ - ตัวสะท้อนแสงมุมขนาดใหญ่ซึ่งใช้เพื่อสะท้อนลำแสงเลเซอร์ที่ปล่อยออกมาจากโลกและบันทึกเวลาการเดินทางไปกลับ คำนวณระยะห่างระหว่างโลกและดวงจันทร์ ในเวลาเดียวกันเลเซอร์ rangefinders ยังใช้ในสาขาอื่น ๆ ของการบินและอวกาศ:


1. การประยุกต์ใช้เลเซอร์ในการสำรวจภูมิประเทศและการสำรวจเลเซอร์

Rangefinders ในการสำรวจภูมิประเทศและการสำรวจโดยทั่วไปเรียกว่าเลเซอร์ altimeters ซึ่งส่วนใหญ่ติดตั้งบนเครื่องบินหรือดาวเทียมเพื่อวัดข้อมูลระดับความสูง ตัวอย่างเช่นเครื่องวัดความสูงเลเซอร์ของ "Chang'e-1" และ "Chang'e-2" เป็นหนึ่งในน้ำหนักบรรทุกหลักของดาวเทียมสำรวจดวงจันทร์และรับผิดชอบภารกิจทางวิทยาศาสตร์ในการได้รับข้อมูลระดับความสูงสามมิติบน พื้นผิวดวงจันทร์ ดาวเทียม "Chang'e-1" เปิดตัวในปี 2550 และเปิดตัวดาวเทียม "Chang'e-2" ในปี 2010 ข้อมูลระดับความสูงของมันรวมกับภาพจากกล้องสเตอริโอ CCD เพื่อให้ได้ภูมิประเทศพื้นฐานของพื้นผิวดวงจันทร์ แบ่งหน่วยโครงสร้างและเริ่มต้นแผนที่ของพื้นผิวดวงจันทร์ แผนที่ร่างทางธรณีวิทยาและโครงสร้าง นอกเหนือจากข้อมูลระดับความสูงแล้วเครื่องวัดระดับความสูง "Chang'e-2" ยังได้รับข้อมูลการสะท้อนแสงพื้นผิวดวงจันทร์ซึ่งให้ข้อมูลอ้างอิงสำหรับการลงจอดที่อ่อนนุ่มตามมา


2. การประยุกต์ใช้เลเซอร์ในการลงจอดของยานอวกาศอิสระ

การใช้โพรบที่ไม่มีคนขับลงบนพื้นผิวของร่างกายท้องฟ้าเป้าหมายเช่นดวงจันทร์ดาวอังคารหรือดาวเคราะห์น้อยสำหรับการสำรวจในสถานที่หรือแม้กระทั่งการกลับมาตัวอย่างเป็นวิธีสำคัญสำหรับมนุษย์ในการสำรวจจักรวาล การพัฒนากิจกรรมการสำรวจอวกาศลึกในอนาคต การเปิดตัวดาวเทียมหรือโพรบสำหรับการลงจอดที่นุ่มนวลบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงอื่นเป็นทิศทางที่สำคัญสำหรับการสำรวจอวกาศ








3. การประยุกต์ใช้เลเซอร์ในการนัดพบพื้นที่อิสระและการเชื่อมต่อ

การนัดพบอิสระและการเชื่อมต่อในอวกาศเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและแม่นยำมาก มันมีการดำเนินการเชิงพื้นที่สองส่วนที่เชื่อมต่อซึ่งกันและกัน: การนัดพบเชิงพื้นที่และการเชื่อมต่อเชิงพื้นที่ (นัดพบและการเชื่อมต่อ) กระบวนการนัดพบหมายถึงการประชุมของเครื่องบินสองลำหรือมากกว่านั้นในตำแหน่งและเวลาที่กำหนดไว้ในวงโคจรของอวกาศ ระยะการทำงานคือ 100km ถึง 10m จากที่ไกลถึงใกล้จำเป็นต้องใช้คำแนะนำ GPS และการวัดของเรดาร์ไมโครเวฟ, LIDAR และเซ็นเซอร์การถ่ายภาพด้วยแสง หมายถึงการเชื่อมต่ออวกาศหมายถึงการประชุมเครื่องบินสองครั้งในวงโคจรอวกาศจากนั้นเชื่อมต่อกับกลไกเข้ากับระบบโดยรวม ระยะการกระทำคือ 10 ~ 0m ส่วนใหญ่จะแล้วเสร็จโดยใช้เซ็นเซอร์แนวทางวิดีโอขั้นสูง (AVGs)

การนัดพบพื้นที่อิสระและการเชื่อมต่อส่วนใหญ่ประกอบด้วยสี่ขั้นตอน: ขั้นตอนการแนะนำภาคพื้นดินขั้นตอนการกลับบ้านอัตโนมัติขั้นตอนสุดท้ายและขั้นตอนการเชื่อมต่อและการปิด ในตอนต้นของกระบวนการนัดพบและการเชื่อมต่อยานอวกาศการติดตามและยานอวกาศเป้าหมายค่อนข้างห่างกันและพื้นดินจำเป็นต้องมีส่วนร่วมในการติดตามและวัดยานอวกาศติดตามและยานอวกาศเป้าหมาย ด้วยการสนับสนุนการวัดพื้นดินการซ้อมรบยานอวกาศติดตามและบินเข้าไปในยานอวกาศที่ละเอียดอ่อนสามารถจับยานอวกาศเป้าหมายภายในช่วง ในเวลานี้ระยะห่างระหว่างทั้งสองน้อยกว่า 100km โดยทั่วไปแล้วเรดาร์ไมโครเวฟและ GPS จะใช้เพื่อนำทางเข้าด้วยกันเพื่อเป็นแนวทางในการติดตามยานอวกาศไปยังช่วง 20 ถึง 30 กม. จากเป้าหมายจากนั้นใช้ช่องว่าง LIDAR สำหรับการนำทางและการวางตำแหน่งที่แม่นยำจะต้องใช้ LIDAR พื้นที่สำหรับการนำทางตั้งแต่เวลานี้ไปยังการเชื่อมต่อ จะเห็นได้ว่า LiDAR มีบทบาทสำคัญในการนัดพบอวกาศและการเชื่อมต่อ เซ็นเซอร์ออปติคัลจะเปิดใช้งานเมื่อเป้าหมายอยู่ห่างออกไป 100 เมตรถึง 200 ม. และเซ็นเซอร์เชื่อมต่อจะเปิดใช้งานภายในระยะ 10 เมตรจนกว่าการเชื่อมต่อจะเสร็จสิ้น ตั้งแต่วันที่ 16 ถึง 29 มิถุนายน 2012 ประเทศของเราประสบความสำเร็จในการจัดระเบียบและดำเนินการนัดพบที่มีการจัดการและการเชื่อมต่อภารกิจการเชื่อมต่อของ Tiangong-1 และ Shenzhou-9 ซึ่งประสบความสำเร็จในการพัฒนาที่สำคัญอีกครั้งในการนัดพบอวกาศของประเทศและเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ ขั้นตอนที่สองของโครงการ การพัฒนาที่สำคัญและเด็ดขาด หลังจากยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรมันถูกชี้นำโดยพื้นดินในระยะทางไกลและบินภายใต้การควบคุมแบบอิสระ เมื่อเวลา 14:14 น. ในวันที่ 18 มันเสร็จสิ้นการนัดพบอัตโนมัติและเชื่อมต่อกับเครื่องบินเป้าหมาย Tiangong-1 บนวงโคจรวงโคจรใกล้ 343 กิโลเมตรเหนือพื้นดินทำให้เกิดการรวมกัน ร่างกาย. Tiangong-1 และ Shenzhou-9 จัดการนัดพบและภารกิจเชื่อมต่อที่ประสบความสำเร็จในการพัฒนาใหม่เช่นการนัดพบครั้งแรกด้วยตนเองและเชื่อมต่อนักบินอวกาศครั้งแรกนักบินอวกาศประจำการอยู่บนเครื่องบินเป้าหมาย พื้นที่และเที่ยวบินระยะยาวครั้งแรก เสร็จสิ้นการทดลองทางวิทยาศาสตร์อวกาศและการทดลองทางเทคนิคได้รับข้อมูลการทดลองที่มีค่าจำนวนมากประสบการณ์ที่สำคัญสะสมและสร้างเงื่อนไขที่ดีสำหรับการสร้างสถานีอวกาศที่บรรจุในประเทศของฉัน








4. การประยุกต์ใช้เลเซอร์ในด้านการตรวจจับเศษซากอวกาศ

การตรวจหาเศษซากอวกาศเป็นหนึ่งในฟิลด์แอปพลิเคชันที่สำคัญของเทคโนโลยีการตรวจจับเลเซอร์ในอวกาศลึกในปัจจุบัน สหรัฐอเมริกาและรัสเซียซึ่งดำเนินกิจกรรมอวกาศมาเป็นเวลานานสร้างมากกว่า 90% ของเศษซากพื้นที่ทั้งหมด ไม่มีใครสามารถนับจำนวนเศษซากอวกาศที่แน่นอน ปัจจุบันมนุษย์สามารถติดตามและตรวจสอบเศษซากที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 เซนติเมตร ปัจจุบันมีเศษซากดังกล่าวมากกว่า 17,000 ชิ้น มีเพียงสหรัฐอเมริกาและรัสเซียในโลกเท่านั้นที่มีความสามารถในการติดตามพวกเขาทั้งหมด NASA จัดเตรียมเศษซากแต่ละรายการไว้ คาดว่ามีเศษซากหลายสิบหรือหลายร้อยล้านชิ้นเล็กกว่า 1 ซม. ยานอวกาศไม่สามารถหลีกเลี่ยงการชนกับพวกเขาและสามารถจัดการกับพวกเขาได้โดยการเสริมสร้างความสามารถในการป้องกันของตนเอง ในการพัฒนาและใช้ทรัพยากรพื้นที่อย่างปลอดภัยและต่อเนื่องมีความจำเป็นที่จะต้องปรับปรุงเทคโนโลยีการติดตามและการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องของเศษซากอวกาศเพิ่มความสามารถในการวิเคราะห์และทำนายสภาพแวดล้อมเศษซากอวกาศและในเวลาเดียวกันก็หามาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อควบคุมพื้นที่พื้นที่ เศษซาก การตรวจสอบเศษซากอวกาศสามารถทำได้สองวิธี: การตรวจสอบบนพื้นดินและการตรวจสอบตามอวกาศ โดยทั่วไปแล้วเศษซากอวกาศขนาดใหญ่ส่วนใหญ่อาศัยวิธีการที่อิงกับพื้นดิน การตรวจจับเศษซากอวกาศขนาดกลางและขนาดเล็กสามารถพึ่งพาวิธีการอิงกับพื้นที่ อุปกรณ์ตรวจจับสำหรับการตรวจจับการตรวจจับระยะไกลตามอวกาศรวมถึงกล้องโทรทรรศน์ออปติคัลเรดาร์ไมโครเวฟและ LiDAR ระบบตรวจจับ LIDAR ที่ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์มีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ในการตรวจจับเศษซากอวกาศ มันใช้โหมดการตรวจจับที่ใช้งานอยู่และไม่ จำกัด ด้วยสภาพแสง มันมีลำแสงแคบระยะการตรวจจับที่ยาวนานความละเอียดเชิงพื้นที่สูงและความแม่นยำในการวัดสูง


5. การประยุกต์ใช้ Laser Rangefinder ในการทหาร

ระบบการค้นหาและติดตามโฟโตอิเล็กทริกจำนวนมากบนเครื่องบินขับไล่ไอพ่นและอุปกรณ์การต่อสู้ทางบกนั้นมีการติดตั้งเรนเดอร์เลเซอร์ซึ่งสามารถรู้ระยะทางของศัตรูได้อย่างแม่นยำและเตรียมพร้อมสำหรับการป้องกัน ในหมู่พวกเขาอาวุธต่อสู้ที่ดินบางอย่างเช่นปืนไรเฟิลต่อสู้ที่ดินมีการติดตั้งเรนเดอร์เลเซอร์ซึ่งสามารถรู้ระยะห่างระหว่างศัตรูและตัวเราเอง ด้วยการประยุกต์ใช้เรนเดอร์เลเซอร์ในกองทัพผู้คนยังศึกษาระบบตรวจจับอาวุธเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง






Meskernel มุ่งเน้นไปที่สนามของการวัดและการควบคุมด้วยเลเซอร์โมดูลเลเซอร์เซ็นเซอร์ระยะทางเลเซอร์โมดูลเรนเดอร์เลเซอร์ตราบใดที่เครื่องวัดระยะทางเลเซอร์, ตัวค้นหาเลเซอร์และ LIDAR 2D 3D