أهمية مراقبة الرؤية والقيود المبكرة للمعدات

في حياتنا اليومية، يؤثر مستوى الرؤية بشكل مباشر على سلامة تنقلاتنا. فسواءً كان ضبابًا على الطرق السريعة، أو ضبابًا بحريًا في الموانئ، أو سحبًا منخفضة على مدارج المطارات، فإن هذه الظواهر المتعلقة بانخفاض مستوى الرؤية تُشكل تهديدات كبيرة للنقل. ولغرض قياس مستوى الرؤية، ظهرت أجهزة قياس الرؤية بالليزر.

كانت أجهزة قياس الرؤية الشائعة في بداياتها من النوع أحادي النقطة، والذي كان يقيس الرؤية في بُعد واحد فقط. ورغم انخفاض تكلفتها، إلا أن المعلومات التي توفرها كانت غير مكتملة، وكان استخدامها محدودًا.

مبدأ عمل ومزايا تقنية الليدار الكمي للرؤية

مع تطور التكنولوجيا، تم تطوير نظام ليدار الكمي لقياس الرؤية. يستخدم هذا النظام شعاع ليزر لإصدار نبضات ليزرية ذات طول موجي ثابت، تخترق الغلاف الجوي وتتعرض لتشتت دقيق مع الهباء الجوي وبخار الماء وجزيئات الضباب. ومن خلال تلسكوب، يستقبل النظام الضوء المتشتت عكسيًا على مسافات مختلفة، ويعكس معامل امتصاص الغلاف الجوي، ويحسب مستوى الرؤية. وبفضل رصد العناصر الجوية بدقة متناهية، تتحسن دقة وجودة بيانات الرصد الجوي، مما يسد قيود الرصد التقليدي القائم على نقاط محددة باستخدام أجهزة قياس الرؤية، وبالتالي يعزز قدرات الرصد والإنذار المبكر للظواهر الجوية المفاجئة والكارثية.

التفاعل بين الجسيمات/الجزيئات الجوية والليزر - أنواع التشتت - تقنية الليدار المقابلة

سيناريوهات التطبيق الأساسية

استنادًا إلى نتائج المسح الضوئي للرؤية ثلاثية الأبعاد، يتم تحديد مناطق انخفاض الرؤية وإصدار تحذيرات بشأنها في الوقت المناسب بالتزامن مع عتبات التحذير لضمان سلامة الطيران على ارتفاعات منخفضة في المناطق المحيطة بنقاط الإقلاع والهبوط؛ كما يتم توفير دعم لاتخاذ القرارات بشأن فترة الطيران السياحية بناءً على بيانات المراقبة في الوقت الفعلي، مما يضمن تجربة بصرية مميزة للسياح والمعالم السياحية؛ بالإضافة إلى توفير معلومات الرؤية على طول مسار الرحلة لضمان تجنب العوائق في الوقت المناسب وتحسين سلامة الطيران.

تطور تكنولوجيا الليزر في ظل اتجاه التصغير

مع تطور اقتصاد الارتفاعات المنخفضة، تزداد الحاجة إلى التصغير، مما أدى إلى الحاجة إلى أجهزة ليدار كمومية مصغرة لقياس الرؤية. بعد التصغير، يصبح الحجم أصغر والتكلفة أقل، مما يُسهّل نشرها على نطاق واسع. في مجال تكنولوجيا التصغير، تُعدّ الليزرات من أهمّ العناصر. لقد تمّ الاستغناء عن ليزرات الضخّ التقليدية منذ زمن طويل واستبدالها بليزرات النبضات ذات الحالة الصلبة بالكامل، والتي تستخدم في الغالب تقنية التبديل النشط Q وتتطلب دوائر عالية الجهد وبلورات Q نشطة. على الرغم من أن حجمها صغير نسبيًا مقارنةً بليزرات الضخّ التقليدية، إلا أنه ليس صغيرًا بما يكفي لرادارات الليزر المصغّرة. لذلك، في هذه المرحلة، تبرز أهمية خصائص... ليزر رقاقة دقيقة بدأت تظهر التقنيات القائمة على تقنية التبديل السلبي Q. ليزر رقاقة دقيقة ل ريل لايت يتميز هذا الجهاز بصغر حجمه، وانخفاض استهلاكه للطاقة، وضيق عرض النبضة. وكما هو موضح في مخطط التصميم والرسم التخطيطي أدناه، يمكن تصنيعه بشكل مضغوط للغاية، كما أن تجويف الرنين فيه قصير جدًا، مما يحقق خرجًا بنبضة ضيقة.

مخطط مبدأ عمل ليزر الرقاقة الدقيقة السلبي ذي التبديل Q

ليزر RealLight السلبي ذو الرقاقة الدقيقة بتقنية Q-switched

مقارنة ب الليزر ذو التبديل النشط Q، عيب ليزرات الرقائق الدقيقة تكمن إحدى مزاياها في انخفاض متوسط ​​قدرتها. في الماضي، كان مدى قياس رادار الليزر يتجاوز 5 كيلومترات، بل ويصل إلى 15 كيلومترًا. لذلك، كان يتم اختيار ليزرات Q-switched النشطة في أغلب الأحيان لتلبية متطلبات القياس. مع تطور اقتصاد الارتفاعات المنخفضة، أصبح مدى القياس المطلوب أكبر من 3 كيلومترات، ومع تطور تقنيات الكشف، تستمر تكلفة كاشفات الفوتون الواحد في الانخفاض. ومن مزايا انخفاض متوسط ​​قدرتها ليزرات الرقائق الدقيقة أصبحت هذه التقنيات بارزة وتم تطبيقها بشكل كامل. في التطبيقات، ليزر ريل لايت لا يقتصر الأمر على كونه مصغرًا ومنخفض التكلفة ومستقرًا فحسب، بل إنه يستفيد أيضًا من التصغير وانخفاض استهلاك الطاقة، مما يجعل متطلبات تبديد الحرارة منخفضة وتصميم نظام الرادار بسيطًا؛ بالإضافة إلى ذلك، بفضل التصميم الهيكلي المدمج والمعقول، يتمتع الليزر بتوجيه أفضل بشكل ملحوظ في درجات الحرارة العالية والمنخفضة، وخاصة في التوجيه الذي يسبب الصداع في درجات الحرارة المنخفضة.

ليزر RealLight Microchip

مع تطور اقتصاد الارتفاعات المنخفضة، سيؤدي تصغير رادارات الليزر إلى جولة من التطور السريع، وذلك بفضل موثوقيتها العالية وتكلفتها المنخفضة وتصغير حجمها. ريل لايتسيساهم الليزر في هذه المرحلة من التنمية. وسيُسهّل اقتصاد المناطق المنخفضة سفر الناس ويُحسّن من مشاكل التلوث. فلنتطلع إلى ذلك معًا.

تنويه: بعض محتوى هذه المقالة مأخوذ من الإنترنت، وهو مخصص لأغراض البحث التقني وتبادل المعلومات فقط. وهو مرجع تعليمي فقط. في حال وجود أي أخطاء في الوصف أو معلومات غير دقيقة، يُرجى إبلاغنا بها فورًا. في حال وجود أي مشاكل متعلقة بحقوق النشر، يُرجى التواصل معنا للتحقق منها وحذفها في أقرب وقت ممكن.