Усилитель-ретранслятор сигналов лидара (прожект).

Тема в разделе "Теория и практика", создана пользователем DED, 4 май 2011.

  1. Всем известна проблема ненадежного обнаружения РД сигналов лазерных радаров - лидаров.:-(
    Бытует ошибочное мнение, что это происходит из-за несовпадения диапазонов спектральной чувствительности используемых ИК фотодиодов с частотой лидаров.
    Это не так. ИК фотодиоды имеют широкую полосу чувствительности, как правило перекрывающую все возможные лидарные частоты от 0,8 до 0,9мкм.
    Пик чувствительности может быть немного смещен к одному из краев диапазона, но это не вносит особого влияния.
    Реальной причиной тому является низкая чувствительность используемых в РД ИК фотодиодов. Такой диод отлично видит прямой лазерный луч на удалении более 1000м, но отраженный рассеяный сигнал может обнаруживать только при крайне благоприятных условиях.
    Сразу возникает желание доработать свой РД, заменить ИК диоды на более "крутые".
    Увы, разработчики РД и так все выжали из доступной комплектации. Кроме того, любые доработки сразу лишат вас гарантии на РД.
    На мой взгляд видится разумное решение установки в салоне небольшего автономного девайса, способного принять слабый отраженный сигнал лидара, усилить его, и переизлучить с большим уровнем, который сможет легко распознать даже самый отстойный РД.
    Девайсом будут переизлучаться только короткие импульсы в десятки нс, которые излучает лидар, и фильтроваться "медленные" световые перепады.

    Нечто подобное используется в фотосъемке в больших залах, когда слабенькая вспышка от фотоаппарата запускает мощные стационарные фотовспышки.

    Основным элементом девайса является лавинный ИК фотодиод S9251, подобный используемому в "ЛИСД-2М", и специально предназначенный для обнаружения слабых лазерных излучений.
    Такой лавинный фотодиод имеет чувствительность лучше используемых в РД около 100раз!

    Для работы такого диода требуется управляемый источник напряжения до 250В.
    Изменением рабочего напряжения меняется чувствительность лавинного фотодиода. Это позволяет постоянно отслеживать текущий уровень освещенности, и обеспечивать оптимальный режим работы лавинного фотодиода.
    Именно так сделано во всех лидарах.
    Все принятые короткие импульсы в реальном времени переизлучаются импульсным ИК диодом внутрь салона.
    Их обработка будет проводиться самим РД по заложенному в него алгоритму.

    P.S.
    Если кто захочет наладить выпуск подобной махарайки, готов выложить схему для дальнейшей коллективной проработки.
     
    • Спасибо! Спасибо! x 6
  2. DED, Возникнет проблема помехозащищенности.... когда народ ставил ждущий мультивибратор после фотодиода в РД для приема ЛИСД (что бы загнать модуляцию ЛИСД с 2,2 кгц в диапазон принимаемый большинством РД 0,7-1 кгц) то столкнулся с большим количеством ложняков в Лазере...
    Вот над этим надо хорошо подумать, ибо истерящий РД большинству не нужен...
     
  3. Я бы даже немного загрубил чутье у фотодиода в РД, чтоб больше не цеплял помехи. Например, на стекло РД изнутри наклеить чё-нить полупрозрачное.
    Теперь РД не надо будет выжимать максимальное чутье, за него это будет делать помощник.
    У РД сделана круговая диаграмма направленности, чтоб поднять вероятность поймать отраженные зайчики луча.
    Для более чувствительного лавинного фотодиода эти извращения не потребуются.
    Девайс можно сделать с фронтальной диаграмой направленности в 30...40 градусов.
    Все равно скорость в 99 случаях меряют почти по прямой в анфас.
    Вот лавинный фотодиод сможет хватать зайчики от далеко идущих впереди машин. Даже за изгибом дороги.

    Можно просто их ретранслировать, можно триггером понизить частоту следования для лучшего понимания РД, а можно и самостоятельно выделить, и подать сигнал тревоги.
    Алгоритм выделения сигнала по принципу частотомера.
    Каждые 20мс делаются замеры числа принятых импульсов.
    Если подряд два(три) замера совпали между собой, и находятся в интервале 0,5...4кГц, то значит идет импульсный детерминированный ИК сигнал.
     
  4. мне непонятно почему западные умельцы или китайцы пока такого не делают невыгодно, или удобно продавать джамеры :)
     
  5. Да потому что Джаммер намного эффективнее этой штуки будет.... особенно если учесть тактику работы с Лидаром (выстрелы на вскидку)..
    Так что я если и куплю такую штуку, то только ради Стрелки :)
     
  6. Коллеги, абсолютно с вами согласен - жаммер сделать гораздо проще и эффективнее. Как для лидара, так и для Стрелки.

    Для оценки примерной сложности я набросал стартовую схему.
    По объему монтажа - не более спичечного коробка, по себестоимости - в пределах 30-40 абамов (пока не знаю сколько стоит лавинный диод).
     

    Вложения:

    • Спасибо! Спасибо! x 7
  7. Эть не ты случайно снимал видео как бел RX 65 видит ЛИСД за поворотом и за горкой? :)
     
  8. А вот для сравнения сложности схема подавителя лидара.
    Это гораздо проще и эффективнее его обнаружения!
    Миниатюрный ИК излучатель HIRPB8 http://www.transistor.ru/catalog/reference/7239/
    вместе с остальными детальками влезает в цоколь обычной 12в лампочки.
    Достаточно такую лампочку ввернуть в любую фару, или габаритник, и за несколько сотен метров лидар временно тупеет.
    Его не надо полностью глушить. Достаточно нарушить повторяемость результатов замеров, чтоб он вошел в ступор.

    Цена такой лампочки в пределах нескольких долларов.:dirol:
    Если ее дооснастить несложной схемкой, то будет включаться только при превышении установленной скорости.

    Недостаток! В большом радиусе у всех будут срабатывать РД.
     

    Вложения:

    • Спасибо! Спасибо! x 12
  9. DED Хочу такие лампочки!И вообще-может создать фонд для Ваших разработок(готов деньги сдать первым)!
     
  10. vad257, спасибо за поддержку.
    Денег на хобби - разработку электроники пока хватает. Времени на отработку и макетирование задумок - не очень.
    "Лампочки" действительно в удачный девайс могут вписаться.
    Затраты копеечные, а спрос вполне угадываемый.
    Вроде АнтиСтрелка говорил, что есть выход на производство. Было бы неплохо раскрутить.
    Но вначале необходимо на боевом лидаре попробывать. Нужен знакомый ГАИтянин с лазерным феном.

    Девайс вполне законный. Это может выпускаться под никами:
    - источник для импульсной ИК подсветки скоростной видео съемки;
    - ИК стробоскоп;
    - устройство для проверки "L" диапазона в РД;
    - устройство для отпугивания комаров :).

    И ни под каким предлогом не лидарный жаммер!
     
    • Спасибо! Спасибо! x 3
  11. DED Вот блин Вы- все в Москве!
     
  12. Зто совсем не помеха.
    У меня сейчас проводятся совместные работы с людьми из самых разных городов СНГ. В наши дни все отлажено - интернет, проводники в поездах, экспресс-почта, денежные переводы, заказ комплектующих из-за бугра. Никаких проблем.
     
  13. Но вначале необходимо на боевом лидаре попробывать. Нужен знакомый ГАИтянин с лазерным феном.

    Есть в Уфе знакомые гаишники с Лисд.
     
  14. bugsbugs, лично у меня сложился глухой цейтнот (...опа) со временем. Сейчас могу помочь только схемой, и деньгами на необходимую для эксперимента комплектуху.
    .
    Есть один важный момент в нарушении работы лидара - частота повторения импульсов помехи.
    Речь идет именно о нарушении работы лидара, нарушении стабильности проводимых им замеров.
    В лидарах циклически (с частотой 0,5....2,5кГц) проводится измерение задержки прихода отраженных импульсов. Время задержки в зависимости от дальности до машины реально находится в интервале 0,2...1мкс.
    Частота повторения импульсов помехи должна быть такова, чтлбы обязательно попадать в мерный интервал лидара. Все, что не попадет в интервал 0,2...1мкс не помешает работе лидара, так как замер проводится по первому отраженному импульсу. (см. картинку)
    А это значит, что период повторения импульсов помехи должен быть соизмерим с интервалом 0,2...1мкс, или с частотой не менее 1мГц.
    Иначе лидар сможет провести несколько подряд неискаженных замеров.
     

    Вложения:

    • Спасибо! Спасибо! x 1
  15. Схемку покажи, попробую сам или попрошу кого нибудь. Деньги есть.
    Лидар = Лисд ??
     
  16. bugsbugs, схема на предыдущей странице (пост№8).
    Вначале запасись нужными деталями. Лучше на всякий случай в двух экземплярах:
    MAX5048;
    HIRPD8-1G;
    561ЛА7.
    ИК диод лучше HIRPD8-1G. У него диаграмма излучения 40 градусов (лучше для нашей задачи), и отдача выше в 2,5раза, чем у HIRPB8.

    561ЛА7 немного тормознутая для нашей задачи, поэтому время импульса придется сделать не менее 100...200нс. Минимально сколько получится.

    Лидар = Трукам, АМАТА, ЛИСД-2М.
     
    • Спасибо! Спасибо! x 1
  17. Схема простая, два вопроса длительность импульса регулируется сопротивлением b ? И как лучше проверить всю эту схему в работе ?
    Каких номиналов конденсаторы и резисторы в схеме?
     
  18. bugsbugs, судя по вопросам, паять будет кто-то другой.
    Пусть для начала поставит резисторы по 10К, а емкости по 100пФ. Настраивать длительности, и проверять работу только по осцилографу.
    Левые резистор и кондер определяют частоту повторения импульсов, а правые - их длительность.
    На ИК диоде должны быть импульсы 1,6В.
     
    • Спасибо! Спасибо! x 1
  19. Кто паять будет нашел, в Гибдд договорился, вопрос по ик диод ты ссылку дал на ик у него 120 градусов а пишешь что нам лучше 40 ? какой покупать
     
    • Спасибо! Спасибо! x 1
  20. Я думаю что описанные DED устройства надо объединить.
    Усилитель + подавитель + датчик скорости в одном флаконе.
    Пока едешь быстрее определенной скорости, давишь чтоб в лоб выстрел не словить. А как на усилитель + РД словил тревогу => оттормаживаешся и подавление автоматом выключается. Это на случай, когда ты один по лесной дороге мчишь, а тебя гаитянет в лоб ловит. А то, *, если у него ничего не будет получаться он расстроится и тормознет тебя с вопросом.
    А так вообще волшебно все выйдет. Пока летишь замер не выходит, притормозил, пожалуйста мерий.
    Мне вот только не понятно как собственную скорость мерить?
    Не хочется с GPS-ом связываться, ненадежное это дело...

    А еще надо сделать защиту от собственного подавителя. А то усилитель будет постоянно ловить собственный отраженный сигнал или встречные машины с таким же девайсом.

    Да, устройство получается непростое. Впрочем как и вся современная электроника. В такой век живем...
     

Поделиться этой страницей

Рейтинг@Mail.ru