Laserkaugkõne tuvastamise tehnoloogia

Laserkaugkõne tuvastamise tehnoloogia
LaserKaugkõne tuvastamine: tuvastussüsteemi struktuuri paljastamine

Õhuke laserkiir tantsib graatsiliselt läbi õhu, otsides vaikselt kaugeid helisid. Selle futuristliku tehnoloogilise „maagia“ taga peituv põhimõte on rangelt esoteeriline ja täis võlu. Täna kergitame selle hämmastava tehnoloogia loori ja uurime selle imelist struktuuri ja põhimõtteid. Laser-kaughääle tuvastamise põhimõte on näidatud joonisel 1(a). Laser-kaughääle tuvastamise süsteem koosneb laservibratsiooni mõõtmise süsteemist ja mittekoostöövõimelisest vibratsiooni mõõtmise sihtmärgist. Valguse peegeldumise tuvastusrežiimi järgi saab tuvastussüsteemi jagada mitteinterferentsiaalseks ja interferentsiaalseks tüübiks ning skemaatilised diagrammid on vastavalt näidatud joonisel 1(b) ja (c).

JOONIS 1 (a) Laser-kaughääle tuvastamise plokkskeem; (b) Mitteinterferomeetrilise laser-kaugvibratsiooni mõõtmise süsteemi skemaatiline diagramm; (c) Interferomeetrilise laser-kaugvibratsiooni mõõtmise süsteemi põhimõtteline diagramm

1. Häireteta tuvastussüsteem Häireteta tuvastus on väga lihtne meetod, mis hõlmab sihtmärgi pinna laserkiirguse abil peegeldunud valguse kaldus liikumise ja asimuudi modulatsiooni, mille tulemuseks on valguse intensiivsuse muutused vastuvõtvas otsas või täpilise kujutisena, et mõõta otse sihtmärgi pinna mikrovibratsiooni ja seejärel "otse-otse" abil saavutada kaugjuhtimisega akustilise signaali tuvastamine. Vastuvõtva osa struktuuri järgifotodetektorMitteinterferentsiaalse süsteemi saab jagada ühepunktiliseks ja massiivseks tüübiks. Ühepunktilise struktuuri tuumaks on "akustilise signaali rekonstrueerimine", see tähendab, et objekti pinna vibratsiooni mõõdetakse detektori tuvastusvalguse intensiivsuse muutuse mõõtmise teel, mis on põhjustatud tagasivalguse orientatsiooni muutusest. Ühepunktilise struktuuri eelised on madal hind, lihtne struktuur, kõrge diskreetimissagedus ja akustilise signaali reaalajas rekonstrueerimine vastavalt detektori fotovoolu tagasisidele, kuid laseri täppiefekt hävitab vibratsiooni ja detektori valguse intensiivsuse vahelise lineaarse seose, piirates seega ühepunktilise mitteinterferentsiaalse tuvastussüsteemi rakendamist. Massiivistruktuur rekonstrueerib sihtmärgi pinna vibratsiooni täppiskujutise töötlemise algoritmi abil, nii et vibratsiooni mõõtmise süsteemil on tugev kohanemisvõime kareda pinnaga ning suurem täpsus ja tundlikkus.

Interferentsi tuvastamise süsteem erineb mitteinterferentsi tuvastamise ebatäpsuse süsteemist. Interferentsi tuvastamisel on kaudsem võlu. Põhimõte seisneb selles, et sihtmärgi pinna laserkiirguse kaudu nihkub sihtmärgi pind optilise telje suunas taustvalguse suhtes faasi/sageduse muutuse abil. Interferentsitehnoloogia abil mõõdetakse sageduse nihet/faasi nihet, et saavutada kaugmikrovibratsiooni mõõtmine. Praegu saab arenenumaid interferomeetrilisi tuvastustehnoloogiaid jagada kahte tüüpi vastavalt laser-Doppleri vibratsiooni mõõtmise tehnoloogia ja laser-iseseguneva interferentsi meetodi põhimõttele, mis põhineb kaughelisignaali tuvastamisel. Laser-Doppleri vibratsiooni mõõtmise meetod põhineb laseri Doppleri efektil, mis tuvastab helisignaali, mõõtes sihtmärgi pinna vibratsioonist tingitud Doppleri sagedusnihet. Laser-iseseguneva interferomeetria tehnoloogia mõõdab sihtmärgi nihet, kiirust, vibratsiooni ja kaugust, lastes osal kauge sihtmärgi peegeldunud valgusest siseneda laserresonaatorisse ja põhjustada laservälja amplituudi ja sageduse modulatsiooni. Selle eelised seisnevad vibratsiooni mõõtmise süsteemi väiksuses ja kõrges tundlikkuses.väikese võimsusega lasersaab kasutada kaugheli signaali tuvastamiseks. Joonisel 2 on kujutatud sagedusnihkega laseriga isesegunevat mõõtesüsteemi kaugkõne signaali tuvastamiseks.

JOONIS 2. Sagedusnihkega laseriga iseseguneva mõõtesüsteemi skemaatiline diagramm

Kasuliku ja tõhusa tehnilise vahendina saab laseri abil kaugkõnet esitada mitte ainult avastamise, vaid ka vastuavastamise valdkonnas – sellel on suurepärane jõudlus ja lai rakendusala – laserpealtkuulamise vastumeetmete tehnoloogia. See tehnoloogia võimaldab saavutada 100-meetrise pealtkuulamise vastumeetmeid siseruumides, büroohoonetes ja muudes klaasist eesriideseintega kohtades ning üks seade suudab tõhusalt kaitsta konverentsiruumi, mille aknapind on kuni 15 ruutmeetrit. Lisaks kiirele skaneerimisele ja positsioneerimisele 10 sekundi jooksul, üle 90% tuvastusmääraga kõrgele positsioneerimistäpsusele ja kõrgele töökindlusele pikaajalise stabiilse töö tagamiseks. Laserpealtkuulamise vastumeetmete tehnoloogia pakub tugevat garantiid kasutajate akustilise infoturbe tagamiseks võtmetähtsusega tööstusharude kontorites ja muudes stsenaariumides.