LiDAR विंडो कव्हर्ससाठी एक व्यापक मार्गदर्शक

अनुक्रमणिका

I. LiDAR विंडोजची मुख्य कार्ये: केवळ संरक्षणाच्या पलीकडे

II. मटेरियल तुलना: फ्यूज्ड सिलिका आणि नीलम यांच्यातील कामगिरी संतुलन

III. कोटिंग तंत्रज्ञान: ऑप्टिकल कामगिरी वाढविण्यासाठी कोनशिला प्रक्रिया

IV. प्रमुख कामगिरी मापदंड: परिमाणात्मक मूल्यांकन मेट्रिक्स

व्ही. अनुप्रयोग परिस्थिती: स्वायत्त ड्रायव्हिंगपासून औद्योगिक संवेदनापर्यंतचा एक पॅनोरामा

सहावा. तांत्रिक उत्क्रांती आणि भविष्यातील ट्रेंड

आधुनिक सेन्सिंग तंत्रज्ञानामध्ये, LiDAR (प्रकाश शोध आणि रंगसंगती) मशीनच्या "डोळ्यां" म्हणून काम करते, लेसर किरण उत्सर्जित करून आणि प्राप्त करून 3D जग अचूकपणे पाहते. या "डोळ्यांना" सुरक्षिततेसाठी पारदर्शक "संरक्षणात्मक लेन्स" आवश्यक आहे - हे LiDAR विंडो कव्हर आहे. हे केवळ सामान्य काचेचा तुकडा नाही तर मटेरियल सायन्स, ऑप्टिकल डिझाइन आणि अचूक अभियांत्रिकी एकत्रित करणारा एक उच्च-तंत्रज्ञान घटक आहे. त्याची कार्यक्षमता थेट LiDAR सिस्टमची सेन्सिंग अचूकता, श्रेणी आणि एकूण विश्वासार्हता निश्चित करते.

ऑप्टिकल विंडोज १

I. मुख्य कार्ये: "संरक्षण" पलीकडे
LiDAR विंडो कव्हर हे एक ऑप्टिकल फ्लॅट किंवा गोलाकार ढाल आहे जे LiDAR सेन्सरच्या बाह्य भागाला व्यापते. त्याची प्रमुख कार्ये समाविष्ट आहेत:

1. शारीरिक संरक्षण:धूळ, ओलावा, तेल आणि अगदी उडणारे कचऱ्याचे प्रभावीपणे पृथक्करण करते, अंतर्गत घटकांचे (उदा. लेसर उत्सर्जक, डिटेक्टर, स्कॅनिंग मिरर) संरक्षण करते.
2. पर्यावरणीय सीलिंग:हाऊसिंगचा भाग म्हणून, ते आवश्यक IP रेटिंग (उदा. IP6K7/IP6K9K) प्राप्त करण्यासाठी स्ट्रक्चरल घटकांसह एक हवाबंद सील तयार करते, ज्यामुळे पाऊस, बर्फ आणि वाळूचे वादळ यासारख्या कठोर परिस्थितीत स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित होते.
3. ऑप्टिकल ट्रान्समिशन:त्याचे सर्वात महत्त्वाचे कार्य म्हणजे विशिष्ट-तरंगलांबी लेसरना कमीत कमी विकृतीसह कार्यक्षमतेने पास करणे. कोणताही अडथळा, परावर्तन किंवा विकृती थेट रेंजिंग अचूकता आणि पॉइंट क्लाउड गुणवत्ता कमी करते.

ऑप्टिकल विंडोज २

II. मुख्य प्रवाहातील साहित्य: काचेची लढाईच्या
खिडकीच्या कव्हरची कार्यक्षमता कमाल मर्यादा किती असेल यावर मटेरियलची निवड अवलंबून असते. उद्योगातील मुख्य प्रवाहात काचेवर आधारित मटेरियल वापरले जातात, प्रामुख्याने दोन प्रकारचे:
१. फ्यूज्ड सिलिका ग्लास

• वैशिष्ट्ये:ऑटोमोटिव्ह आणि औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी परिपूर्ण मुख्य प्रवाह. उच्च-शुद्धता असलेल्या सिलिकापासून बनलेले, ते अपवादात्मक ऑप्टिकल गुणधर्म देते.

• फायदे:

1. अति-कमी शोषणासह अतिनील ते IR पर्यंत उत्कृष्ट प्रसारण क्षमता.
2. कमी थर्मल एक्सपेंशन गुणांक विकृतीकरणाशिवाय अत्यंत तापमान (-६०°C ते +२००°C) सहन करतो.
3. उच्च कडकपणा (मोह ~७), वाळू/वाऱ्यापासून घर्षण प्रतिरोधक.

• अर्ज:स्वायत्त वाहने, उच्च दर्जाचे औद्योगिक AGV, LiDAR सर्वेक्षण.

नीलमणी स्टेप विंडो पेन

२. नीलमणी काच

• वैशिष्ट्ये:सिंथेटिक सिंगल-क्रिस्टल α-अ‍ॅल्युमिना, अति-उच्च कार्यक्षमता दर्शवते.

• फायदे:

1. अत्यंत कडकपणा (मोह ~९, हिऱ्यानंतर दुसऱ्या क्रमांकावर), जवळजवळ स्क्रॅच-प्रूफ.
2. संतुलित ऑप्टिकल ट्रान्समिटन्स, उच्च तापमान प्रतिरोध (वितळण्याचा बिंदू ~२०४०°C), आणि रासायनिक स्थिरता.

• आव्हाने:जास्त खर्च, कठीण प्रक्रिया (हिऱ्याच्या अ‍ॅब्रेसिव्हची आवश्यकता असते), आणि जास्त घनता.
• च्याअर्ज:उच्च दर्जाचे लष्करी, अंतराळ आणि अति-परिशुद्धता मोजमाप.

दुहेरी बाजू असलेला अँटी-रिफ्लेक्टीव्ह विंडो लेन्स

III. कोटिंग: दगडाचे सोने बनवणारी मुख्य तंत्रज्ञान

सब्सट्रेट काहीही असो, LiDAR च्या कठोर ऑप्टिकल मागण्या पूर्ण करण्यासाठी कोटिंग्ज आवश्यक आहेत:

• च्याअँटी-रिफ्लेक्शन (एआर) कोटिंग:सर्वात महत्त्वाचा थर. व्हॅक्यूम कोटिंगद्वारे (उदा. ई-बीम बाष्पीभवन, मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंग) जमा केले जाते, ते लक्ष्य तरंगलांबींवर पृष्ठभागाचे परावर्तन <0.5% पर्यंत कमी करते, ज्यामुळे ट्रान्समिटन्स ~92% वरून >99.5% पर्यंत वाढते.
• हायड्रोफोबिक/ओलिओफोबिक कोटिंग:पाऊस किंवा दूषित वातावरणात पारदर्शकता राखून, पाणी/तेल चिकटण्यापासून प्रतिबंधित करते.
• च्याइतर कार्यात्मक कोटिंग्ज:विशेष गरजांसाठी गरम केलेले डिमिस्टिंग फिल्म्स (ITO वापरून), अँटी-स्टॅटिक लेयर्स इत्यादी.

व्हॅक्यूम कोटिंग फॅक्टरी आकृती

IV. प्रमुख कामगिरी पॅरामीटर्स​

LiDAR विंडो कव्हर निवडताना किंवा त्याचे मूल्यांकन करताना, या मेट्रिक्सवर लक्ष केंद्रित करा:

1. लक्ष्य तरंगलांबीवर प्रसारण:LiDAR च्या ऑपरेटिंग तरंगलांबीवर प्रसारित होणाऱ्या प्रकाशाची टक्केवारी (उदा., 905nm/1550nm पोस्ट-AR कोटिंगवर >96%).
2. बँड सुसंगतता:लेसर तरंगलांबी (९०५nm/१५५०nm) शी जुळली पाहिजे; परावर्तन कमीत कमी (<०.५%) असावे.
3. पृष्ठभाग आकृती अचूकता:बीम विकृती टाळण्यासाठी सपाटपणा आणि समांतरता त्रुटी ≤λ/4 (λ = लेसर तरंगलांबी) असाव्यात.
4. च्याकडकपणा आणि पोशाख प्रतिकार:मोह्स स्केलने मोजले जाते; दीर्घकालीन टिकाऊपणासाठी महत्त्वाचे.
5. पर्यावरणीय सहनशक्ती:

• पाणी/धूळ प्रतिरोधकता: किमान IP6K7 रेटिंग.
• तापमान चक्र: ऑपरेशनल रेंज सामान्यतः -४०°C ते +८५°C असते.
• क्षय रोखण्यासाठी अतिनील/मीठ फवारणी प्रतिरोधकता.

वाहनावर बसवलेले LiDAR

व्ही. अर्ज परिस्थिती​

जवळजवळ सर्व पर्यावरणीयदृष्ट्या उघड्या LiDAR प्रणालींना खिडक्यांचे कव्हर आवश्यक असतात:

• स्वायत्त वाहने:छतावर, बंपरवर किंवा बाजूंवर बसवलेले, हवामान आणि अतिनील किरणांच्या थेट संपर्कात येणारे.
• प्रगत ड्रायव्हर-असिस्टन्स सिस्टीम (ADAS):वाहनांच्या शरीरात एकत्रित केलेले, सौंदर्यात्मक सुसंवाद आवश्यक आहे.
• औद्योगिक AGV/AMR:धूळ आणि टक्कर होण्याचा धोका असलेल्या गोदामांमध्ये/कारखाने चालवणे.
• सर्वेक्षण आणि रिमोट सेन्सिंग:उंचीतील बदल आणि तापमानातील चढउतार सहन करणाऱ्या हवेत/वाहनांवर बसवलेल्या प्रणाली.

निष्कर्षच्या

जरी एक साधा भौतिक घटक असला तरी, LiDAR साठी स्पष्ट आणि विश्वासार्ह "दृष्टी" सुनिश्चित करण्यासाठी LiDAR विंडो कव्हर महत्त्वपूर्ण आहे. त्याचा विकास भौतिक विज्ञान, प्रकाशशास्त्र, कोटिंग प्रक्रिया आणि पर्यावरण अभियांत्रिकीच्या सखोल एकत्रीकरणावर अवलंबून आहे. स्वायत्त ड्रायव्हिंगचा युग जसजसा पुढे जाईल तसतसे ही "विंडो" विकसित होत राहील, ज्यामुळे मशीनसाठी अचूक धारणा सुरक्षित राहील.