Лазерлік қашықтықтан сөйлеуді анықтау технологиясы

Лазерлік қашықтықтан сөйлеуді анықтау технологиясы
Лазерқашықтан сөйлеуді анықтау: анықтау жүйесінің құрылымын ашу

Жіңішке лазер сәулесі ауада әдемі билеп, алыстағы дыбыстарды үнсіз іздейді, бұл футуристік технологиялық «сиқырдың» принципі қатаң эзотерикалық және сүйкімділікке толы. Бүгін осы таңғажайып технологияның пердесін көтеріп, оның тамаша құрылымы мен принциптерін зерттейік. Дауысты лазерлік қашықтықтан анықтау принципі 1(а) суретте көрсетілген. Дауысты қашықтан анықтаудың лазерлік жүйесі лазерлік дірілді өлшеу жүйесінен және дірілді өлшеу нысанасынан тұрады. Жарықтың қайтарылуын анықтау режимі бойынша анықтау жүйесін кедергісіз типке және кедергі түріне бөлуге болады, ал схемалық диаграмма сәйкесінше 1(b) және (c) суретте көрсетілген.

ІНЖІР. 1 (а) лазерлік қашықтықтан дауысты анықтаудың құрылымдық схемасы; (b) интерферометриялық емес лазерлік тербелістерді қашықтықтан өлшеу жүйесінің схемалық схемасы; (c) Интерферометриялық лазерлік дірілді қашықтықтан өлшеу жүйесінің принциптік диаграммасы

一. Кедергісіз анықтау жүйесі Кедергісіз анықтау достардың өте қарапайым сипаты болып табылады, мақсатты беттің лазерлік сәулеленуі арқылы, шағылысқан жарықтың қиғаш қозғалысымен азимут модуляциясы, нәтижесінде жарық интенсивтілігін немесе дақ кескінін қабылдаушы жақтың нысана бетінің микро-дірілдеуін тікелей өлшеуге, содан кейін «қашықтықты анықтауға» тікелей сигналға қол жеткізу. Қабылдау құрылымына сәйкесфотодетектор, кедергісіз жүйені бір нүктелік типке және массив түріне бөлуге болады. Бір нүктелі құрылымның өзегі «дыбысты сигналды қайта құру» болып табылады, яғни объектінің беткі дірілі кері жарық бағытының өзгеруінен туындаған детектордың анықтау жарық қарқындылығының өзгеруін өлшеу арқылы өлшенеді. Бір нүктелі құрылымның арзан құны, қарапайым құрылымы, жоғары іріктеу жылдамдығы және детектор фототокының кері байланысына сәйкес акустикалық сигналды нақты уақытта қайта құру артықшылықтары бар, бірақ лазерлік дақ әсері діріл мен детектордың жарық қарқындылығы арасындағы сызықтық байланысты бұзады, сондықтан ол бір нүктелі кедергісіз анықтау жүйесін қолдануды шектейді. Жиым құрылымы нысанның беткі дірілін дақ кескінін өңдеу алгоритмі арқылы қалпына келтіреді, осылайша дірілді өлшеу жүйесі кедір-бұдыр бетке күшті бейімделеді және жоғары дәлдік пен сезімталдыққа ие болады.

二. Кедергілерді анықтау жүйесі бөгетсіз анықтаудың анықтығынан ерекшеленеді, кедергілерді анықтау жанама әсерге ие, принципі нысананың бетінің лазерлік сәулеленуі арқылы, мақсатты беттің оптикалық осі бойымен артқы жарыққа жылжуы фазаны/жиілікті өзгертуді енгізеді, жиілікті өлшеудің микро-фазалық ығысуын өлшеу үшін кедергі технологиясын пайдалану. Қазіргі уақытта интерферометриялық анықтаудың анағұрлым жетілдірілген технологиясын лазерлік доплерлік дірілді өлшеу технологиясы және қашықтан акустикалық сигналды анықтауға негізделген лазерлік өздігінен араласатын кедергі әдісі принципіне сәйкес екі түрге бөлуге болады. Лазерлік доплерлік дірілді өлшеу әдісі нысанның бетінің дірілінен туындаған Доплер жиілігінің ығысуын өлшеу арқылы дыбыстық сигналды анықтау үшін лазердің Доплер әсеріне негізделген. Лазерлік өздігінен араласатын интерферометрия технологиясы алыстағы нысананың шағылысқан сәулесінің бір бөлігін лазерлік резонаторға қайта енгізуге және лазер өрісінің амплитудасы мен жиілігін модуляциялауға мүмкіндік беру арқылы нысананың орын ауыстыруын, жылдамдығын, дірілі мен қашықтығын өлшейді. Оның артықшылығы дірілді өлшеу жүйесінің шағын өлшемінде және жоғары сезімталдығында жатыртөмен қуатты лазерқашықтағы дыбыстық сигналды анықтау үшін пайдалануға болады. Сөйлеу сигналын қашықтан анықтауға арналған жиілікті ауыстыратын лазерлік өздігінен араласатын өлшеу жүйесі 2-суретте көрсетілген.

ІНЖІР. 2 Жиілік ауыспалы лазердің өздігінен араласатын өлшеу жүйесінің схемасы

Пайдалы және тиімді техникалық құрал ретінде лазерлік «сиқырлы» қашықтан сөйлеуді тек анықтау саласында ғана емес, қарсы анықтау саласында да тамаша өнімділікке және кең қолдану мүмкіндігіне ие болады - лазерлік кедергіге қарсы әрекет ету технологиясы. Бұл технология ішкі, кеңсе ғимараттары мен басқа да шыны перде қабырғалары орындарында 100 метрлік деңгейде ұстап тұруға қарсы шараларға қол жеткізе алады және бір құрылғы 15 шаршы метр терезе ауданы бар конференц-залды тиімді қорғай алады, сонымен қатар сканерлеу мен позициялаудың 10 секунд ішінде жылдам жауап беру жылдамдығы, 90% астам жоғары орналасу дәлдігі, ұзақ мерзімді тану жылдамдығы. Лазерлік кедергіге қарсы әрекет технологиясы негізгі салалық кеңселерде және басқа сценарийлерде пайдаланушылардың акустикалық ақпарат қауіпсіздігіне күшті кепілдік бере алады.