L'importanza del monitoraggio della visibilità e i limiti iniziali delle apparecchiature

Nella vita di tutti i giorni, il livello di visibilità influisce direttamente sulla nostra sicurezza durante gli spostamenti. Che si tratti di nebbia sulle autostrade, nebbia marina nei porti o nuvole basse sulle piste aeroportuali, questi fenomeni di scarsa visibilità rappresentano una minaccia significativa per i trasporti. Per misurare la visibilità, sono nati i misuratori di visibilità laser.

I primi misuratori di visibilità comuni erano del tipo a punto singolo, in grado di misurare la visibilità solo in una dimensione. Sebbene il costo fosse basso, le informazioni erano incomplete e le applicazioni limitate.

Principio di funzionamento e vantaggi del lidar quantistico di visibilità

Grazie allo sviluppo tecnologico, è stato sviluppato il lidar quantistico per la misurazione della visibilità. Questo dispositivo utilizza un laser per emettere impulsi a lunghezza d'onda fissa, che penetrano nell'atmosfera e subiscono una diffusione metrica con aerosol, vapore acqueo e particelle di foschia. Attraverso un telescopio, la luce retrodiffusa viene raccolta a diverse distanze, il lidar inverte il coefficiente di estinzione atmosferica e calcola la visibilità. Osservando gli elementi meteorologici a livello di minuto, si migliorano la portata e la qualità dei dati delle osservazioni atmosferiche, superando i limiti del monitoraggio puntuale tradizionale con i misuratori di visibilità e potenziando così le capacità di monitoraggio e allerta per eventi meteorologici improvvisi e catastrofici.

Interazione tra particelle/molecole atmosferiche e laser - Tipi di diffusione e Lidar corrispondente

Scenari applicativi principali

Sulla base dei risultati delle osservazioni di scansione della visibilità tridimensionale, identificare le aree di copertura a bassa visibilità ed emettere tempestivamente avvisi di bassa visibilità in combinazione con soglie di allarme per garantire la sicurezza del volo a bassa quota degli aeromobili nelle aree circostanti i punti di decollo e atterraggio; fornire supporto decisionale per il "periodo finestra" di volo per il turismo e le visite turistiche sulla base di dati di osservazione in tempo reale, garantendo l'esperienza visiva del turismo e delle visite turistiche; fornire informazioni sulla visibilità lungo la traiettoria di volo per garantire l'evitamento tempestivo degli ostacoli e migliorare la sicurezza del volo.

Evoluzione della tecnologia laser nel contesto della miniaturizzazione.

Con lo sviluppo dell'economia a bassa quota, la richiesta di miniaturizzazione sta diventando sempre più urgente, il che ha portato alla necessità di lidar quantistici di visibilità miniaturizzati. Dopo la miniaturizzazione, il volume è più piccolo, il costo è inferiore e ciò favorisce l'implementazione su larga scala. Nel campo della tecnologia di miniaturizzazione, i laser sono uno dei punti focali principali. I tradizionali laser a pompaggio a lampada sono stati eliminati da tempo e sostituiti da laser a impulsi a stato solido, che utilizzano principalmente la tecnologia di commutazione Q attiva e richiedono circuiti ad alta tensione e cristalli Q attivi. Sebbene il volume sia relativamente piccolo rispetto ai laser a pompaggio a lampada, non è abbastanza piccolo per i radar laser miniaturizzati. Pertanto, a questo punto, le caratteristiche del laser a microchip basati sulla tecnologia Q-switching passiva hanno iniziato a emergere. laser a microchip Di Luce reale È caratterizzato da miniaturizzazione, basso consumo energetico e larghezza di impulso ridotta. Come mostrato nello schema di progettazione e nel diagramma fisico sottostanti, può essere reso molto compatto e la cavità risonante è molto corta, ottenendo un'uscita a larghezza di impulso ridotta.

Schema del principio di funzionamento di un laser a microchip a commutazione Q passiva

Laser a microchip passivo a commutazione Q RealLight

Rispetto a laser a commutazione Q attiva, lo svantaggio di laser a microchip è la loro potenza media inferiore. In passato, il raggio di misurazione del radar laser era superiore a 5 km, persino fino a 15 km. Pertanto, nella maggior parte dei casi, venivano scelti laser a commutazione Q attiva per soddisfare i requisiti di misurazione. Con lo sviluppo dell'economia a bassa quota, il requisito del raggio di misurazione è superiore a 3 km e, con lo sviluppo della tecnologia di rilevamento, il costo dei rivelatori di singolo fotone continua a diminuire. I vantaggi di una potenza media inferiore laser a microchip sono diventati importanti e sono stati pienamente applicati. Nelle applicazioni, il laser di Luce reale Non solo è miniaturizzato, economico e stabile, ma beneficia anche della miniaturizzazione e del basso consumo energetico, il che riduce i requisiti di dissipazione del calore e semplifica la progettazione del sistema radar; inoltre, grazie a un design strutturale compatto e razionale, il laser presenta una direzionalità significativamente migliore sia alle alte che alle basse temperature, soprattutto nella direzionalità a basse temperature, che spesso causa mal di testa.

Laser a microchip RealLight

Con lo sviluppo dell'economia a bassa quota, la miniaturizzazione del radar laser darà inizio a un ciclo di rapido sviluppo, e l'elevata affidabilità, il basso costo e la miniaturizzazione di Luce realeIl laser contribuirà a questa fase di sviluppo. L'economia a bassa quota faciliterà gli spostamenti delle persone e migliorerà i problemi di inquinamento. Attendiamo con impazienza questo momento insieme.

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