Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wielospektralny skaner laserowy w ochronie i monitoringu środowiska

Kaszczuk M., Mierczyk Z., Zygmunt M., Drozd T., Gawlikowski A., Gietka A., Jakubaszek M., Knysak P., Młodzianko A., Muzal M., Ostrowski R., Piotrowski W., Wojtanowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 11

26--27

PL

Artykuł przedstawia istotne kwestie związane z opracowaniem sytemu laserowej transmisji danych. Omawia zasadę transmisji danych zarówno w kierunku od nadajnika laserowego, gdzie zastosowano modulację położenia impulsu, jak i w kierunku do nadajnika, gdzie następuje modulacja promieniowania odbitego. Wyniki przedstawionych w artykule badań terenowych potwierdzają możliwość zastosowania opracowanej metody, w obszarze cywilnym, do monitoringu i telemetrii urządzeń nieposiadających źródeł promieniowania. W zastosowaniach militarnych system może służyć do identyfikacji obiektów własnych na polu walki z wykorzystaniem impulsowego dalmierza laserowego w roli intrerogatora.

EN

The article presents the main aspects related to the development of nonconventional asymmetric laser data transmission system. It describes the principle of data transmission in both the direction away from the laser transmitter, wherein a pulse position modulation is used, and in the opposite direction, where the modulation of the reflected radiation is performed. The results presented in the article confirm the possibility of using the described technology in the civilian area for monitoring and telemetry, where devices without radiation sources are taken into account. In military applications, the system can be used to identify own objects and forces on the battlefield by the application of pulsed laser rangefinders which are currently a standard battle equipment.

2

Laserowy miernik prędkości pojazdów

Muzal M., Wojtanowski J., Mierczyk Z., Zygmunt M., Drozd T., Jakubaszek M., Knysak P., Piotrowski W., Traczyk M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 11

38--40

PL

W artykule zaprezentowano konstrukcję laserowego miernika prędkości opracowaną w Instytucie Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej we współpracy ze spółką ZURAD z siedzibą w Ostrowi Mazowieckiej, w ramach projektu PBS1/B3/10/2012 „Ręczny fotoradar laserowy” finansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Przedstawiono zasadę działania, funkcjonalność oraz parametry zaprojektowanego miernika.

EN

This article presents construction of laser speed meter (laser speed gun) designed and built in Institute of Optoelectronics of Military University of Technology in collaboration with the company ZURAD settled in Ostrów Mazowiecka. Work is a result of project PBS1/B3/10/2012 “Handheld lidar with camera” financed from the National Center for Research and Development. Basic principles of work, functionality and achieved parameters of designed speed gun are also shown.

3

Wielospektralny skaner laserowy do rozpoznania i analizy elementów terenu

Kaszczuk M., Mierczyk Z., Zygmunt M., Drozd T., Gawlikowski A., Jakubaszek M., Knysak P., Młodzianko A., Muzal M., Piotrowski W., Wojtanowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 12

52-55

PL

Wielospektralny skaner laserowy jest urządzeniem optoelektronicznym, predysponowanym do zastosowań na pokładzie bezzałogowego statku powietrznego, a jego podstawa działania oparta jest na technice dalmierczej. Jako źródła promieniowania zastosowane zostały cztery półprzewodnikowe diody laserowe wysokiej mocy (850 nm, 905 nm, 2 x 1550 nm). Generowane promieniowanie przekazywane jest na wirujące zwierciadło, stanowiące układ skanowania zadanego obszaru przestrzeni. Echo optyczne niosące informacje o analizowanych obiektach zbierane jest przez pozaosiowe zwierciadło paraboliczne, separowane na zwierciadłach dichroicznych, a sygnały dla poszczególnych długości fal kierowane są na detektory (trzy fotodiody lawinowe). Ostatecznie sygnał dla każdego analizowanego kanału trafia do układu przetwarzania i akwizycji danych. Dzięki zwielokrotnieniu liczby analizowanych długości fali promieniowania, możliwy jest nie tylko pomiar odległości od badanego obiektu, ale także natężenia powracającego sygnału dla poszczególnych kanałów. Zarówno natężenie sygnału powrotnego dla wszystkich analizowanych długości fali, jak również wzajemne ich relacje, wynikają wprost ze spektralnych charakterystyk analizowanych substancji, a będąc ich unikatową cechą, stanowią podstawę do ich identyfikacji. Otrzymane sygnały porównywane są z charakterystykami reflektancyjnymi zgromadzonymi w specjalnie na cele skanera stworzonej bazie danych i w oparciu o nią dokonywana jest identyfikacja oraz analiza elementów stanowiących pokrycie badanego terenu. Stworzone na potrzeby urządzenia oprogramowanie ilustruje zebrane dane, a finalna informacja przedstawiana jest za pomocą cyfrowych wizualizacji realizowanych w formacie zarówno 2D, jak i 3D, tworząc cyfrowe mapy ukształtowania terenu DEM (Digital Elevation Model) jak również mapy pokrycia terenu DSM ( Digital Surface Model).

EN

Multispectral laser scanner is an optoelectronic device, predisposed for use on unmanned aerial vehicles. Its principle of operation is based on rangefinding technique. As a source of radiation one used 4 semiconductors laser diodes of high power (850 nm, 905 nm, 2 x 1550 nm). Generated radiation is directed on a rotating mirror, which is a main element of a scanning system. Optical echo which contains information about analyzed objects is collected by off-axis parabolic mirror, than separated on dichroic mirrors, and directed on detectors – three avalanche photodiodes. Finally signals for each wavelength reach the electronic system of signal processing and data acquisition. With the multiplication of number of analyzed wavelength, it is possible not only to measure a distance from analyzed objects, but also intensity of a returning signal for each channel. Both returning signal intensity for all analyzed wavelength, as well as their mutual relationships arise directly from spectral characteristics of analyzed substance, and being their unique feature, provide the basis for identification. Obtained signals are compared with reflectance characteristics collected in specially created for the purpose database. Based on the database the process of identification and analysis of terrain cover elements is made. For the needs of multispectral laser scanner one developed special software which illustrates collected data. Final information is presented by digital visualization implemented in both 2D and 3D format, creating Digital Elevation Model (DEM) as well as Digital Surface Model (DSM).

4

Theoretical analysis and optimization of 3D laser beam shaping

Traczyk M., Wojtanowski J., Mierczyk Z., Zygmunt M., Knysak P., Drozd T., Muzal M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 2

555--560

EN

We report methodology of three-dimensional laser beam shaping. The analytical and numerical analysis is presented. A strategy for designing optical system involves the controlled application of aberrations which is realized by specific aspheric lens shaping. The goal is to obtain the desired optical power density distribution in space, which is optimal for selected application. The proposed method is discussed with regard to the design of optical transmitter for laser shooting simulator, however the developed methodology can be used for a number of other light shaping applications.

5

Comparison of 905 nm and 1550 nm semiconductor laser rangefinders’ performance deterioration due to adverse environmental conditions

Wojtanowski J., Zygmunt M., Kaszczuk M., Mierczyk Z., Muzal M.

Opto-Electronics Review

|

2014

|

Vol. 22, No. 3

183-190

EN

Laser rangefinder performance (i.e., maximum range) is strongly affected by environment due to visibility-dependent laser attenuation in the atmosphere and target reflectivity variations induced by surface condition changes (dry vs. wet). Both factors have their unique spectral features which means that rangefinders operating at different wavelengths are affected by specific environmental changes in a different way. Current state of the art TOF (time of flight) semiconductor laser rangefinders are based mainly on two wavelengths: 905 nm and 1550 nm, which results from atmospheric transmission windows and availability of high power pulsed sources. The paper discusses the scope of maximum range degradation of hypothetical 0.9 μm and 1.5 μm rangefinders due to selected water-related environmental effects. Atmospheric extinction spectra were adapted from Standard Atmosphere Model and reflectance fingerprints of various materials have been measured. It is not the aim of the paper to determine in general which wavelength is superior for laser range finding, since a number of criteria could be considered, but to verify their susceptibility to adverse environmental conditions.

6

Stabilny sterownik półprzewodnikowych laserowych diod impulsowych dla dalmierza laserowego

Jakubaszek M., Zygmunt M., Muzal M., Młodzianko A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2014

|

Vol. 63, nr 1

43-61

PL

W artykule przedstawiono podstawowe metody sterowania impulsowymi diodami laserowymi stosowanymi w układach nadajników dalmierzy laserowych wraz ze wskazaniem ich wad i zalet. Na podstawie tej analizy zaproponowano układ sterownika oraz przedstawiono teoretyczne podstawy jego działania. Układ testowy został wykonany i przebadany w Instytucie Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej.

EN

This article presents comparison of methods of driving pulse laser diodes. Based on the results of shown analyses, the new design of pulse laser diode driver, using MOSFET transistor, was developed. The driver allows stable pulse laser pumping that is required for stable pulse laser emission in high accuracy lasers’ rangefinders. Design and theory of operation of the driver is shown, as well as working parameters acquired by testing of the prototype module.

7

Practical application of pulsed “eye-safe” microchip laser to laser Rangefinders

Młyńczak J., Kopczyński K., Mierczyk Z., Zygmunt M., Natkański S., Muzal M., Wojtanowski J., Kirwil P., Jakubaszek M., Knysak P., Piotrowski W., Zarzycka A., Gawlikowski A.

Opto-Electronics Review

|

2013

|

Vol. 21, No. 3

332-337

EN

The paper describes practical application of pulsed microchip laser generating at 1535-nm wavelength to a laser rangefinder. The complete prototype of a laser rangefinder was built and investigated in real environmental conditions. The measured performance of the device is discussed. To build the prototype of a laser rangefinder at a reasonable price and shape a number of basic considerations had to be done. These include the mechanical and optical design of a microchip laser and the opto-mechanical construction of the rangefinder.

8

Dwubarwny LIDAR rozproszeniowy do zdalnego wykrywania aerozoli

Mierczyk Z., Zygmunt M., Gawlikowski A., Gietka A., Knysak P., Młodzianko A., Muzal M., Piotrowski W., Szopa M., Wojtanowski J.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2009

|

Vol. 58, nr 1

33-45

PL

W artykule przedstawiono dwubarwny LIDAR rozproszeniowy, który został opracowany w Instytucie Optoelektroniki w Wojskowej Akademii Technicznej. LIDAR ten przeznaczony jest do zdalnej detekcji aerozoli naturalnych oraz sztucznych, zarówno biologicznych, jak i chemicznych. W pracy omówiono budowę LIDARA, jego podstawowe parametry oraz zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych i terenowych z jego zastosowaniem.

EN

In the article, two-wavelength backscattering LIDAR is presented. LIDAR was worked out and constructed at the Institute of Optoelectronics of the Military University of Technology. This LIDAR is destined for remote sensing of biological and chemical aerosols, both natural and antropoghenic ones. In the work, one discussed the construction of LIDAR and typical parameters and first results obtained with its application.

9

Analiza zasięgowa i badania laboratoryjne prędkościomierza laserowego

Zygmunt M., Muzal M., Młodzianko A., Knysak P., Gietka A., Piotrowski W.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2009

|

Vol. 58, nr 1

177-191

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z wykorzystaniem promieniowania laserowego do pomiaru prędkości pojazdów. Omówiono sposób pomiaru przyjęty w konstrukcji opracowanego w Instytucie Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej prototypu prędkościomierza laserowego oraz przedstawiono wyniki analizy zasięgowej z uwzględnieniem podstawowych parametrów zastosowanych w nim elementów optoelektronicznych. Przeanalizowano problem zwiększenia precyzji pomiaru odległości dzięki wykorzystaniu charakterystyk kształtu sygnału echa. Ponadto zaprezentowano wyniki badań prowadzonych w trakcie opracowania modelu laboratoryjnego oraz badań testowych prototypu.

EN

The article presents basic issues concerning the use of laser radiation in remote measurements of vehicles velocity. It shows measurement principles of the prototype lidar system designed and built at the Military University of Technology, and presents analysis of the maximum range of measurement with consideration to prototype technical specifications. It introduces issues and problems with increasing measurement accuracy using geometrical aspects of the echo signal. Moreover, results of the experiments taken during construction of a prototype, as well as results from the examination of finished prototype are presented.

10

Dwubarwny lidar rozproszeniowy do zdalnej detekcji aerozoli naturalnych i sztucznych

Muzal M., Mierczyk Z., Zygmunt M., Gawlikowski A., Gietka A., Knysak P., Młodzianko A., Piotrowski W., Szopa M., Wojtanowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 6

161-163

PL

W pracy przedstawiono opracowany w Wojskowej Akademii Technicznej dwubarwny lidar rozproszeniowy do zdalnego wykrywania aerozoli. Omówiono budowę poszczególnych zespołów funkcjonalnych, opracowane algorytmy analizy i przetwarzania danych oraz zaprezentowano wyniki badań środowiskowych przeprowadzone przy zastosowaniu specjalizowanej platformy skanującej z lidarem. Pokazano opracowane oprogramowanie do sterowania platformą i analizy detekowanego sygnału rozproszeniowego, umożliwiające zobrazowanie wyników pomiarów w postaci konwencjonalnej oraz w formacie 3D.

EN

Following article presents two-wavelength backscattering lidar stand-off detection of aerosols designed in Military University of Technology. It covers presentation of functional elements of the device structure, developed data processing and analysis algorithms and results of environmental research using lidar mounted on specialized scanning platform. Software designed for application in lidar system allows for full control over platform movements and other operational conditions, as well as analysis and conventional and three dimensional visualization of the gathered data.

11

Optoelektroniczne systemy zdalnego wykrywania skażeń i zanieczyszczeń atmosfery

Gietka A., Mierczyk Z., Muzal M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2006

|

Vol. 55, nr 2

21-55

PL

W artykule omówiono dwa rodzaje systemów zdalnego monitorowania: typu "stand-off" i typu "remote". Systemy "stand-off" pozwalają wykrywać zanieczyszczenia (gazy, aerozole, dymy, pyły) ze znacznej odległości bez kontaktu z obszarem występowania tego zanieczyszczenia. Są to aktywne systemy laserowe (lidary) lub pasywne systemy termowizyjne z wąskimi filtrami dopasowanymi do pasm pochłaniania gazów i obrazujące zmiany transmisji promieniowania pochłanianego wzdłuż drogi występowania gazu. Pojedyncza stacja typu "stand-off" może pokryć znaczny obszar, którego wielkość zależy od zasięgu promieniowania próbkującego, pola widzenia i szybkości skanowania. Systemy typu "remote" wykorzystują różne rodzaje niewielkich czujników punktowych, przy czym dane z tych czujników przesyłane są za pomocą łącz przewodowych lub bezprzewodowych do centrów alarmowych. Należy podkreślić, że w tym przypadku konieczny jest kontakt czujnika z analizowanym obszarem, zdalne wykrywanie osiąga się dzięki systemom transmisji danych pomiarowych. W artykule przedstawiono budowę, zasadę działania i podstawowe charakterystyki analityczne wybranych systemów pomiarowych "stand-off" i "remote" opracowanych w Wojskowej Akademii Technicznej, przeznaczonych do ciągłego monitorowania skażeń i zanieczyszczeń atmosfery.

EN

The paper presents two types of remote monitoring systems: "remote" and "stand-off" ones. "Stand-off" systems can be used for detection of pollution (gas, aerosol, smoke, dust) from a long distance without the contact with a polluted area. These are active laser systems (lidars) or passive thermovision systems with narrow filters matched with the bands of gases absorption and imaging the changes of transmission of the radiation absorbed at the path of gas presence. Single station of "stand-off" type can cover a significant area, the size of which depends on sampling radiation range, field of view, and scanning velocity. "Remote" type systems employ various point sensors and the data from these sensors are sent to alarm centers through wire or wireless connections. It should be pointed out that in this case the contact of a sensor with an analyzed area is indispensable and remote detection is performed due to the systems of measuring data transmission. The paper presents also design, principle and basic analytical characteristics of the chosen "stand-off" and "remote" measuring systems devoted to continuous monitoring of contamination and atmosphere pollution developed at the Military University of Technology.