LiDAR ವಿಂಡೋ ಕವರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಮಗ್ರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ

ಪರಿವಿಡಿ

I. ಲಿಡಾರ್ ವಿಂಡೋಸ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಗಳು: ಕೇವಲ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಮೀರಿ

II. ವಸ್ತು ಹೋಲಿಕೆ: ಸಂಯೋಜಿತ ಸಿಲಿಕಾ ಮತ್ತು ನೀಲಮಣಿ ನಡುವಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸಮತೋಲನ

III. ಲೇಪನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲೆಗಲ್ಲು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

IV. ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳು: ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಪನಗಳು

V. ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳು: ಸ್ವಾಯತ್ತ ಚಾಲನೆಯಿಂದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಸಂವೇದನೆಯವರೆಗಿನ ದೃಶ್ಯಾವಳಿ

VI. ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಕಸನ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು​

ಆಧುನಿಕ ಸಂವೇದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ಲಿಡಾರ್ (ಬೆಳಕಿನ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ಶ್ರೇಣಿ) ಯಂತ್ರಗಳ "ಕಣ್ಣುಗಳು" ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಮತ್ತು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ 3D ಜಗತ್ತನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ "ಕಣ್ಣುಗಳಿಗೆ" ಸುರಕ್ಷತೆಗಾಗಿ ಪಾರದರ್ಶಕ "ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಮಸೂರ" ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ - ಇದು ಲಿಡಾರ್ ವಿಂಡೋ ಕವರ್. ಇದು ಕೇವಲ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗಾಜಿನ ತುಂಡು ಅಲ್ಲ ಆದರೆ ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ನಿಖರ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಹೈಟೆಕ್ ಘಟಕವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಲಿಡಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸಂವೇದನಾ ನಿಖರತೆ, ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಂಡೋಸ್ 1

I. ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಗಳು: “ರಕ್ಷಣೆ” ಮೀರಿ​
LiDAR ವಿಂಡೋ ಕವರ್ ಎಂಬುದು LiDAR ಸಂವೇದಕದ ಬಾಹ್ಯ ಭಾಗವನ್ನು ಆವರಿಸುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫ್ಲಾಟ್ ಅಥವಾ ಗೋಳಾಕಾರದ ಗುರಾಣಿಯಾಗಿದೆ. ಇದರ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಗಳು:

1. ದೈಹಿಕ ರಕ್ಷಣೆ:ಧೂಳು, ತೇವಾಂಶ, ಎಣ್ಣೆ ಮತ್ತು ಹಾರುವ ಶಿಲಾಖಂಡರಾಶಿಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ, ಆಂತರಿಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು (ಉದಾ, ಲೇಸರ್ ಹೊರಸೂಸುವವರು, ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳು, ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಕನ್ನಡಿಗಳು) ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಪರಿಸರ ಸೀಲಿಂಗ್:ವಸತಿಯ ಭಾಗವಾಗಿ, ಇದು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಐಪಿ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು (ಉದಾ, ಐಪಿ6ಕೆ7/ಐಪಿ6ಕೆ9ಕೆ) ಸಾಧಿಸಲು ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಗಾಳಿಯಾಡದ ಸೀಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಮಳೆ, ಹಿಮ ಮತ್ತು ಮರಳು ಬಿರುಗಾಳಿಗಳಂತಹ ಕಠಿಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
3. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್:ಇದರ ಅತ್ಯಂತ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಕಾರ್ಯವೆಂದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತರಂಗಾಂತರದ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಕನಿಷ್ಠ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವುದು. ಯಾವುದೇ ಅಡಚಣೆ, ಪ್ರತಿಫಲನ ಅಥವಾ ವಿಪಥನವು ನೇರವಾಗಿ ಶ್ರೇಣಿಯ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಬಿಂದು ಮೋಡದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಂಡೋಸ್ 2

II. ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು: ಕನ್ನಡಕಗಳ ಕದನ​
ಕಿಟಕಿ ಕವರ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಸೀಲಿಂಗ್‌ನ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವ ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ. ಉದ್ಯಮವು ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯಲ್ಲಿ ಗಾಜಿನ ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ವಿಧಗಳು:
1. ಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾ ಗ್ಲಾಸ್

• ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:ವಾಹನ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಸಿಲಿಕಾದಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಇದು ಅಸಾಧಾರಣ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

• ಅನುಕೂಲಗಳು:

1. ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ UV ಯಿಂದ IR ಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಪ್ರಸರಣ.
2. ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕವು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳದೆ ತೀವ್ರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು (-60°C ನಿಂದ +200°C) ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
3. ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ (ಮೊಹ್ಸ್ ~7), ಮರಳು/ಗಾಳಿಯಿಂದ ಸವೆತಕ್ಕೆ ನಿರೋಧಕ.

• ಅರ್ಜಿಗಳು:ಸ್ವಾಯತ್ತ ವಾಹನಗಳು, ಉನ್ನತ ದರ್ಜೆಯ ಕೈಗಾರಿಕಾ AGVಗಳು, LiDAR ಸಮೀಕ್ಷೆ.

ನೀಲಮಣಿ ಹಂತದ ಕಿಟಕಿ ಫಲಕ

2. ನೀಲಮಣಿ ಗಾಜು

• ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ α-ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ, ಇದು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

• ಅನುಕೂಲಗಳು:

1. ಅತ್ಯಂತ ಗಡಸುತನ (ಮೊಹ್ಸ್ ~9, ವಜ್ರದ ನಂತರ ಎರಡನೆಯದು), ಬಹುತೇಕ ಗೀರು ನಿರೋಧಕ.
2. ಸಮತೋಲಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಟೆನ್ಸ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಪ್ರತಿರೋಧ (ಕರಗುವ ಬಿಂದು ~2040°C), ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ.

• ಸವಾಲುಗಳು:ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚ, ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಸಂಸ್ಕರಣೆ (ವಜ್ರದ ಅಪಘರ್ಷಕಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ), ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ.
• ​ಅರ್ಜಿಗಳು:ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಮಿಲಿಟರಿ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಮತ್ತು ಅತಿ ನಿಖರ ಅಳತೆಗಳು.

ಎರಡು ಬದಿಯ ಪ್ರತಿಫಲಿತ ನಿರೋಧಕ ವಿಂಡೋ ಲೆನ್ಸ್

III. ಲೇಪನ: ಕಲ್ಲನ್ನು ಚಿನ್ನವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ತಲಾಧಾರ ಏನೇ ಇರಲಿ, LiDAR ನ ಕಠಿಣ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಲೇಪನಗಳು ಅತ್ಯಗತ್ಯ:

• ​ಪ್ರತಿಫಲನ-ವಿರೋಧಿ (AR) ಲೇಪನ:ಅತ್ಯಂತ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪದರ. ನಿರ್ವಾತ ಲೇಪನದ ಮೂಲಕ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾ, ಇ-ಕಿರಣದ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ, ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್), ಇದು ಗುರಿ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು <0.5% ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ~92% ರಿಂದ >99.5% ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
• ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್/ಓಲಿಯೋಫೋಬಿಕ್ ಲೇಪನ:ನೀರು/ತೈಲ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಮಳೆ ಅಥವಾ ಕಲುಷಿತ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಪಾರದರ್ಶಕತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
• ​ಇತರ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಲೇಪನಗಳು:ವಿಶೇಷ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಬಿಸಿಮಾಡಿದ ಡಿಮಿಸ್ಟಿಂಗ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು (ಐಟಿಒ ಬಳಸಿ), ಆಂಟಿ-ಸ್ಟ್ಯಾಟಿಕ್ ಲೇಯರ್‌ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ.

ನಿರ್ವಾತ ಲೇಪನ ಕಾರ್ಖಾನೆ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

IV. ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳು

LiDAR ವಿಂಡೋ ಕವರ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವಾಗ ಅಥವಾ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವಾಗ, ಈ ಮೆಟ್ರಿಕ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿ:

1. ಗುರಿ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಣ:LiDAR ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ ಹರಡುವ ಬೆಳಕಿನ ಶೇಕಡಾವಾರು (ಉದಾ, AR ಲೇಪನದ ನಂತರ 905nm/1550nm ನಲ್ಲಿ >96%).
2. ಬ್ಯಾಂಡ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ:ಲೇಸರ್ ತರಂಗಾಂತರಗಳಿಗೆ (905nm/1550nm) ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗಬೇಕು; ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕು (<0.5%).
3. ಮೇಲ್ಮೈ ಆಕೃತಿಯ ನಿಖರತೆ:ಕಿರಣದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಚಪ್ಪಟೆತನ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ದೋಷಗಳು ≤λ/4 (λ = ಲೇಸರ್ ತರಂಗಾಂತರ) ಆಗಿರಬೇಕು.
4. ​ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ:ಮೊಹ್ಸ್ ಮಾಪಕದಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ; ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಬಾಳಿಕೆಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ.
5. ಪರಿಸರ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ:

• ನೀರು/ಧೂಳು ನಿರೋಧಕತೆ: ಕನಿಷ್ಠ IP6K7 ರೇಟಿಂಗ್.
• ತಾಪಮಾನ ಚಕ್ರ: ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಶ್ರೇಣಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ -40°C ನಿಂದ +85°C.
• ಅವನತಿಯನ್ನು ತಡೆಯಲು UV/ಉಪ್ಪು ಸಿಂಪಡಣೆ ಪ್ರತಿರೋಧ.

ವಾಹನ-ಆರೋಹಿತವಾದ LiDAR

V. ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳು

ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ LiDAR ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಕಿಟಕಿ ಕವರ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ:

• ಸ್ವಾಯತ್ತ ವಾಹನಗಳು:ಹವಾಮಾನ ಮತ್ತು UV ಗೆ ನೇರ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವ ಛಾವಣಿಗಳು, ಬಂಪರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
• ಸುಧಾರಿತ ಚಾಲಕ-ಸಹಾಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು (ADAS):ವಾಹನದ ದೇಹಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಸೌಂದರ್ಯದ ಸಾಮರಸ್ಯವನ್ನು ಬಯಸುತ್ತದೆ.
• ಕೈಗಾರಿಕಾ AGV ಗಳು/AMR ಗಳು:ಧೂಳು ಮತ್ತು ಘರ್ಷಣೆಯ ಅಪಾಯವಿರುವ ಗೋದಾಮುಗಳು/ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದು.
• ಸರ್ವೇಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ದೂರಸಂವೇದಿ:ಎತ್ತರದ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ಸಹಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವಾಯುಗಾಮಿ/ವಾಹನ-ಆರೋಹಿತವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು.

ತೀರ್ಮಾನ​

ಸರಳವಾದ ಭೌತಿಕ ಅಂಶವಾಗಿದ್ದರೂ, LiDAR ವಿಂಡೋ ಕವರ್ LiDAR ಗೆ ಸ್ಪಷ್ಟ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ "ದೃಷ್ಟಿ"ಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ, ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ಲೇಪನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ಆಳವಾದ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಸ್ವಾಯತ್ತ ಚಾಲನಾ ಯುಗ ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಈ "ವಿಂಡೋ" ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಯಂತ್ರಗಳಿಗೆ ನಿಖರವಾದ ಗ್ರಹಿಕೆಯನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.