Мазмұны
I. LiDAR Windows жүйесінің негізгі функциялары: тек қорғаудан тыс
II. Материалды салыстыру: балқытылған кремний диоксиді мен сапфир арасындағы өнімділік балансы
III. Қаптау технологиясы: Оптикалық өнімділікті арттырудың негізгі процесі
IV. Негізгі өнімділік параметрлері: сандық бағалау көрсеткіштері
В. Қолдану сценарийлері: Автономды жүргізуден өнеркәсіптік зондтауға дейінгі панорама
VI. Технологиялық эволюция және болашақ тенденциялар
Заманауи зондтау технологиясында LiDAR (жарықты анықтау және диапазон) лазер сәулелерін шығару және қабылдау арқылы 3D әлемін дәл қабылдай отырып, машиналардың «көздері» ретінде әрекет етеді. Бұл «көздер» қорғау үшін мөлдір «қорғаныс линзасын» қажет етеді - бұл LiDAR терезе қақпағы. Бұл қарапайым әйнектің бір бөлігі ғана емес, сонымен қатар материалтануды, оптикалық дизайнды және дәл инженерияны біріктіретін жоғары технологиялық компонент. Оның өнімділігі LiDAR жүйелерінің сезу дәлдігін, ауқымын және жалпы сенімділігін тікелей анықтайды.
Оптикалық Windows 1
I. Негізгі функциялар: «Қорғаудан» тыс
LiDAR терезесінің қақпағы LiDAR сенсорының сыртқы бөлігін қаптайтын оптикалық жалпақ немесе сфералық қалқан болып табылады. Оның негізгі функцияларына мыналар жатады:
- Физикалық қорғаныс:Шаңды, ылғалдылықты, майды және тіпті ұшатын қоқысты тиімді оқшаулайды, ішкі құрамдастарды (мысалы, лазерлік эмитенттерді, детекторларды, сканерлеу айналарын) қорғайды.
- Экологиялық тығыздау:Корпустың бөлігі ретінде ол жаңбыр, қар және құмды дауыл сияқты қатал жағдайларда тұрақты жұмысты қамтамасыз етіп, қажетті IP рейтингтеріне (мысалы, IP6K7/IP6K9K) қол жеткізу үшін құрылымдық құрамдастары бар герметикалық тығыздағышты құрайды.
- Оптикалық беріліс:Оның ең маңызды функциясы - нақты толқын ұзындығы лазерлердің минималды бұрмалаумен тиімді өтуіне мүмкіндік беру. Кез келген бітелу, шағылысу немесе аберрация ауқымдағы дәлдік пен нүкте бұлтының сапасын тікелей төмендетеді.
Оптикалық Windows 2
II. Негізгі материалдар: Көзілдірік шайқасы?
Материалды таңдау терезе қақпақтарының өнімділік төбесін белгілейді. Өнеркәсіптің негізгі ағымы шыны негізіндегі материалдарды пайдаланады, негізінен екі түрі:
1. Балқытылған кремний шыны
- Сипаттамалары:Автокөлік және өнеркәсіптік қолданбалар үшін абсолютті негізгі ағын. Жоғары таза кремнеземнен жасалған, ол ерекше оптикалық қасиеттерді ұсынады.
- Артықшылықтары:
- Ультракүлгін сәулелерден инфрақызыл сәулеге өте төмен сіңірумен тамаша өткізгіштік.
- Төмен термиялық кеңею коэффициенті деформациясыз экстремалды температураға (-60°C-тан +200°C) төтеп береді.
- Жоғары қаттылық (Mohs ~7), құм/желден тозуға төзімді.
- Қолданбалар:Автономды көліктер, жоғары деңгейлі өнеркәсіптік AGV, маркшейдерлік LiDAR.
Сапфир қадамдық терезе тақтасы
2. Сапфир шыны
- Сипаттамалары:Синтетикалық монокристалды α-глинозем, өте жоғары өнімділікті білдіреді.
- Артықшылықтары:
- Төтенше қаттылық (Mohs ~9, гауһар тастан кейін екінші), сызатқа төзімді.
- Теңдестірілген оптикалық өткізгіштік, жоғары температураға төзімділік (балқу температурасы ~2040°C) және химиялық тұрақтылық.
- Қиындықтар:Жоғары құны, қиын өңдеу (алмас абразивтерді қажет етеді) және жоғары тығыздық.
- ?Қолданбалар:Жоғары деңгейлі әскери, аэроғарыштық және өте дәлдіктегі өлшемдер.
Екі жақты рефлексияға қарсы терезе линзасы
III. Қаптау: тасты алтынға айналдыратын негізгі технология
Субстратқа қарамастан, жабындар LiDAR қатаң оптикалық талаптарын қанағаттандыру үшін маңызды:
- ?Шағылысқа қарсы (AR) жабыны:Ең критикалық қабат. Вакуумдық жабын (мысалы, электронды сәуленің булануы, магнетронды шашырату) арқылы тұндырылған ол мақсатты толқын ұзындықтарында беттің шағылысуын <0,5%-ға дейін төмендетеді, өткізгіштігін ~92%-дан >99,5%-ға дейін арттырады.
- Гидрофобты/олеофобты жабын:Жаңбырда немесе ластанған ортада мөлдірлікті сақтай отырып, су/майдың адгезиясын болдырмайды.
- ?Басқа функционалды жабындар:Арнайы қажеттіліктер үшін қыздырылған тұманды кетіретін пленкалар (ITO көмегімен), антистатикалық қабаттар және т.б.
Вакуумдық жабын зауытының схемасы
IV. Негізгі өнімділік параметрлері
LiDAR терезесінің қақпағын таңдағанда немесе бағалағанда, мына көрсеткіштерге назар аударыңыз:
- Өткізгіштік @ мақсатты толқын ұзындығы:LiDAR жұмыс толқын ұзындығында жіберілетін жарықтың пайызы (мысалы, AR-дан кейінгі жабынның 905нм/1550нм кезінде >96%).
- Жолақ үйлесімділігі:Лазерлік толқын ұзындығына сәйкес болуы керек (905нм/1550нм); шағылыстыруды азайту керек (<0,5%).
- Беттік кескіннің дәлдігі:Сәуленің бұрмалануын болдырмау үшін тегістік пен параллелизм қателері ≤λ/4 (λ = лазерлік толқын ұзындығы) болуы керек.
- ?Қаттылық пен тозуға төзімділік:Mohs шкаласы бойынша өлшенеді; ұзақ мерзімділік үшін маңызды.
- Қоршаған ортаға төзімділік:
- Суға/шаңға төзімділік: Минималды IP6K7 рейтингі.
- Температура циклі: Жұмыс диапазоны әдетте -40°C және +85°C.
- Деградацияны болдырмау үшін ультракүлгін/тұз спрейіне төзімділік.
Көлікке орнатылған LiDAR
V. Қолдану сценарийлері
Барлық дерлік қоршаған ортаға әсер ететін LiDAR жүйелері терезе қақпақтарын қажет етеді:
- Автономды көліктер:Ауа-райы мен ультракүлгін сәулелеріне тікелей әсер ететін шатырларға, бамперлерге немесе бүйірлерге орнатылады.
- Жүргізушіге көмек көрсетудің кеңейтілген жүйелері (ADAS):Эстетикалық үйлесімділікті қажет ететін көлік корпустарына біріктірілген.
- Өнеркәсіптік AGV/AMR:Шаң және соқтығыс қаупі бар қоймаларда/зауыттарда жұмыс істеу.
- Барлау және қашықтықтан зондтау:Биіктіктің өзгеруіне және температураның ауытқуына төтеп беретін әуедегі/көлікте орнатылған жүйелер.
Қорытынды?
Қарапайым физикалық құрамдас болғанымен, LiDAR терезесінің қақпағы LiDAR үшін анық және сенімді «көру» үшін өте маңызды. Оның дамуы материалтану, оптика, жабын процестері және қоршаған орта инженериясының терең интеграциясына байланысты. Автономды жүргізу дәуірі ілгерілеген сайын бұл «терезе» машиналарды дәл қабылдауды қамтамасыз ете отырып, дами береді.
Хабарлама уақыты: 17 қазан 2025 ж