Санкт-Петербургский Государственный Национальный Исследовательский Университет Информационных Технологий Механики и Оптики Расчет мощности лазерного источника зондирующего луча лазерной системы видения Выполнил студент группы 5962: Горбунов А. М. Научный руководитель: Макаров А. Д. Санкт-Петербург 2015
2 Введение Цель: Рассчитать мощность лазерного источника блока передатчика ОЭСП. Задачи: • Сравнительные исследования видов лазеров для подбора подходящего по параметрам для использования в ОЭСП. • Исследование распространение лазерного луча в атмосфере. Сравнение оптических характеристик прозрачной среды атмосферы при различных условиях.
3 Основная концепция и общая структура ОЭСП
4 Требования к лазерному источнику • Малые массогабаритные характеристики • Уровень охлаждения при работе • Достаточная мощность излучения для видения проецируемой картины Блок передатчика
5 Виды полупроводниковых лазеров Излучение синего спектра Излучение фиолетового спектра Излучение зелёного спектра Излучение красного спектра
6 Длина волны регистрируемого излучения Выбор длины волны осуществляется, из наиболее полного её соответствия спектральной чувствительности матрицы телевизионной камеры. Зона наибольшей чувствительности располагается в области зеленого излучения (λ=520 -570 нм).
7 Особенности распространения оптического излучения в атмосфере • Распространение лазерного излучения в случайнонеоднородной среде. • Оптические характеристики атмосферы
8 Задача расчёта Рассчитать освещённость в точке подсвета лазерным излучателем, в 2 раза превышающую чувствительность камеры для создания высокого уровня контраста.
9 Порядок расчёта Определение картины излучаемой на поверхность с высоты полёта аппарата Где α – угол расхождения (рад), λ – длина волны (нм), d – размер апертуры источника лазерного излучения Диаметр спроецированного пятна Площадь спроецированного пятна
10 Порядок расчёта Расчёт световых и энергетических величин Определение светового потока, необходимого для обеспечения требуемой освещённости лазером участка поверхности k = 1 Лм = 683 Вт · V(λ) k Определение мощности излучения, для получения светового потока силой в 1 лм. V(λ) - относительная спектральная световая эффективность для дневного зрения. Исходная мощность излучения
11 Результаты расчёта мощности на дистанции 25 м Наибольшая солнечная освещённость при чистом небе При очень пасмурном дне
12 Таблица результатов Наибольшая солнечная освещённость при чистом небе При пасмурном дне
13 Опасные и вредные факторы при работе лазерных установок Возможность подвержения воздействию прямого, рассеянного и отраженного излучения. Негативные тепловые, механические, биологический негативные действие на организм человека или отдельные его органы и в первую очередь на глаза и кожу.
14 Выводы Были определенны необходимые требования к передатчику. Проанализированы возможные варианты прозрачной среды распространения зондирующего луча в атмосфере и его поведение в ней. Рассчитана мощность источника излучения при изменении рабочей высоты полёта в диапазоне от 5 до 25 метров.
Скачать презентацию Санкт-Петербургский Государственный Национальный Исследовательский Университет Информационных Технологий Механики
Горбунов .pptx