Лазерлік қашықтықтан сөйлеуді анықтау технологиясы

Лазерлік қашықтықтан сөйлеуді анықтау технологиясы
ЛазерҚашықтан сөйлеуді анықтау: анықтау жүйесінің құрылымын анықтау

Жұқа лазер сәулесі ауада әсем билеп, алыс дыбыстарды үнсіз іздейді, бұл футуристік технологиялық «сиқырдың» қағидасы қатаң эзотерикалық және сүйкімділікке толы. Бүгін осы таңғажайып технологияның пердесін ашып, оның керемет құрылымы мен принциптерін зерттейік. Лазерлік қашықтан дауысты анықтау принципі 1(a) суретте көрсетілген. Лазерлік қашықтан дауысты анықтау жүйесі лазерлік дірілді өлшеу жүйесінен және бірлесіп жұмыс істемейтін дірілді өлшеу нысанасынан тұрады. Жарықтың қайтарылуын анықтау режиміне сәйкес, анықтау жүйесін кедергісіз және кедергі түріне бөлуге болады, ал схемалық диаграмма сәйкесінше 1(b) және (c) суреттерде көрсетілген.

1-СУРЕТ (а) Лазерлік қашықтан дауысты анықтаудың блок-схемасы; (b) Интерферометриялық емес лазерлік қашықтан дірілді өлшеу жүйесінің схемалық диаграммасы; (c) Интерферометриялық лазерлік қашықтан дірілді өлшеу жүйесінің принциптік диаграммасы

1. Кедергісіз анықтау жүйесі Кедергісіз анықтау - нысана бетін лазерлік сәулелендіру арқылы шағылысқан жарық азимут модуляциясының көлбеу қозғалысымен жарық қарқындылығының немесе дақ бейнесінің қабылдау жағындағы өзгерістерге әкеліп соғатын, нысана бетінің микродірілін тікелей өлшейтін, содан кейін қашықтықтан акустикалық сигналды анықтау үшін «тікелейден түзуге» қол жеткізетін өте қарапайым сипат. Қабылдағыштың құрылымына сәйкесфотодетектор, кедергісіз жүйені бір нүктелі және массивтік түрге бөлуге болады. Бір нүктелі құрылымның негізі «дыбыстық сигналды қайта құру» болып табылады, яғни объектінің беткі тербелісі қайтарылатын жарық бағытының өзгеруінен туындаған детектордың анықтау жарық қарқындылығының өзгеруін өлшеу арқылы өлшенеді. Бір нүктелі құрылымның арзан, қарапайым құрылымы, жоғары іріктеу жылдамдығы және детектор фототогының кері байланысына сәйкес акустикалық сигналды нақты уақытта қайта құру сияқты артықшылықтары бар, бірақ лазерлік дақ әсері діріл мен детектор жарық қарқындылығы арасындағы сызықтық байланысты бұзады, сондықтан ол бір нүктелі кедергісіз анықтау жүйесін қолдануды шектейді. Массивтік құрылым нысананың беткі тербелісін дақ бейнесін өңдеу алгоритмі арқылы қайта құрады, осылайша діріл өлшеу жүйесі кедір-бұдыр бетке күшті бейімделгіштікке ие болады және жоғары дәлдік пен сезімталдыққа ие болады.

ຌ. Кедергілерді анықтау жүйесі кедергісіз анықтаудың айқындығынан ерекшеленеді, кедергілерді анықтау жанама әсерге ие, принципі нысана бетіне лазерлік сәуле түсіру арқылы жүзеге асырылады, нысана беті артқы жарыққа ығысу оптикалық осі бойымен фаза/жиілік өзгерісін енгізеді, қашықтан микродірілді өлшеуге қол жеткізу үшін жиілік ығысуын/фаза ығысуын өлшеу үшін кедергі технологиясын қолданады. Қазіргі уақытта, дамыған интерферометриялық анықтау технологиясын лазерлік Доплерлік дірілді өлшеу технологиясы және қашықтан акустикалық сигналды анықтауға негізделген лазерлік өзін-өзі араластыру кедергі әдісі принципіне сәйкес екі түрге бөлуге болады. Лазерлік Доплерлік дірілді өлшеу әдісі нысана бетінің дірілінен туындаған Доплер жиілігінің ығысуын өлшеу арқылы дыбыс сигналын анықтау үшін лазердің Доплер әсеріне негізделген. Лазерлік өзін-өзі араластыру интерферометриясы технологиясы алыстағы нысананың шағылысқан жарығының бір бөлігінің лазерлік резонаторға қайта кіруіне және лазерлік өріс амплитудасы мен жиілігінің модуляциясына мүмкіндік беру арқылы нысананың ығысуын, жылдамдығын, дірілін және қашықтығын өлшейді. Оның артықшылықтары діріл өлшеу жүйесінің шағын өлшемінде және жоғары сезімталдығында жатыр, жәнетөмен қуатты лазерқашықтан дыбыс сигналын анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Қашықтан сөйлеу сигналын анықтауға арналған жиілікті ығыстыратын лазерлік өзін-өзі араластыру өлшеу жүйесі 2-суретте көрсетілген.

2-СУРЕТ. Жиілікті ығыстыратын лазерлік өздігінен араластыру өлшеу жүйесінің схемалық диаграммасы

Пайдалы және тиімді техникалық құрал ретінде лазерлік «сиқырлы» ойын қашықтан сөйлеуді тек анықтау саласында ғана емес, сонымен қатар қарсы анықтау саласында да тамаша өнімділікке және кең қолданысқа ие - лазерлік ұстап алуға қарсы шара технологиясы. Бұл технология үй ішінде, кеңсе ғимараттарында және басқа да шыны перде қабырғаларында 100 метрлік деңгейдегі ұстап алуға қарсы шараға қол жеткізе алады, ал бір құрылғы 15 шаршы метрлік терезе ауданы бар конференц-залда тиімді қорғаныс жасай алады, сонымен қатар 10 секунд ішінде сканерлеу мен позициялаудың жылдам жауап беру жылдамдығына, 90%-дан астам тану жылдамдығының жоғары позициялау дәлдігіне және ұзақ мерзімді тұрақты жұмыс үшін жоғары сенімділікке ие. Лазерлік ұстап алуға қарсы шара технологиясы негізгі салалық кеңселерде және басқа да сценарийлерде пайдаланушылардың акустикалық ақпараттық қауіпсіздігіне берік кепілдік бере алады.