Nghiên cứu tính toán năng lượng xung laser cho thiết bị quan sát dưới nước
120 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2023.111-118Từ khóa:
Thiết bị quan sát dưới nước; Laser xung; Hình ảnh laser dưới nước theo khoảng gate.Tóm tắt
Bài báo này trình bày kết quả tính toán lý thuyết năng lượng chiếu sáng xung laser của thiết bị quan sát dưới nước. Sử dụng mô phỏng các điều kiện môi trường, đối tượng quan sát, các thông số độ rộng xung, tần lặp của laser và hệ quang vật kính thu ảnh, từ đó, xác định được năng lượng xung laser chiếu sáng phụ thuộc vào cự ly quan sát. Cụ thể, kết quả đã chỉ ra để đạt được cự ly phát hiện mục tiêu người đến 30 m và nhận dạng đến 27 m cần sử dụng nguồn chiếu laser có năng lượng xung tối thiểu là 5 mJ (với độ rộng xung 3 ns và tần lặp xung 1 kHz). Kết quả này đảm bảo cho việc lựa chọn năng lượng chiếu sáng xung laser phù hợp cho thiết bị quan sát dưới nước theo yêu cầu về cự ly quan sát mục tiêu.
Tài liệu tham khảo
[1]. Y. Shen et al, “Underwater Optical Imaging: Key Technologies and Applications Review,” IEEE Access, Vol. 9, pp. 85500-85514, (2021). DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3086820
[2]. F. Christnacher et al, “3D laser gated viewing from a moving submarine platform,” Proc. SPIE, Vol. 9250, p. 920500, (2014). DOI: https://doi.org/10.1117/12.2066817
[3]. P. Mariani et al, “Range-gated imaging system for underwater monitoring in ocean environment,” Sustainability, Vol. 11, p. 162, (2018). DOI: https://doi.org/10.3390/su11010162
[4]. X. Liu et al, “Automatic fishing net detection and recognition based on optical gated viewing for underwater obstacle avoidance,” Opt. Eng., Vol. 56, p. 083101, (2017). DOI: https://doi.org/10.1117/1.OE.56.8.083101
[5]. J. E. Tyler et al, “The Secchi disc,” Limnology and Oceanography, Vol. 13, pp. 1-6, (1968). DOI: https://doi.org/10.4319/lo.1968.13.1.0001
[6]. T. Berman et al, “A. Secchi disk depth record: A claim for the eastern Mediterranean,” Limnology and Oceanography, Vol. 30(2), pp. 447-448, (1985). DOI: https://doi.org/10.4319/lo.1985.30.2.0447
[7]. https://photonicscience.com/products/iccd-cameras/intensified-ccd-cmos-camera/.
[8]. https://www.photonis.com/products/inocturn.
[9]. Грузевич Ю. К. Оптико-электронные приборы ночного видения. - М.: ФИЗМАТЛИТ. - 276 с. - ISBN 978-5-9221-1550-6. 40, (2014).
[10]. L. B. Scott et al, “Modeling staring thermal systems with FLIR92,” Proc. SPIE, Vol. 1993, pp. 21–26, (1969). DOI: https://doi.org/10.1117/12.154721
[11]. “Teopия оптико-электроных систем”: Учебник для студентов вузов no оптческим сnециальностям./Г. М. Мосягин, В. Б. Немтиенов, Е. Н. Лебедев. -М.: Машиностроение, pp. 13-24, (1990).
[12]. Карасик В. Е. “Лазерные системы видения : учебное пособие для вузов” / В. Е. Карасик, В. М. Орлов. - Москва: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, (2001).
[13]. Иванов А.П. “Обнаружение глубинных зон повышенной прозрачности морской воды методом импульсного лазерного зондирования”, Оптика атмосферы и океана, 9, N 12 (1996).
[14]. Arnold Daniels et al, “Field guide to infrared systems, detectors, and FPAs”/Third edition. Bellingham, Washington, USA : SPIE Press, pp. 109-111, (2018). DOI: https://doi.org/10.1117/3.2315935
[15]. N. S. Kopeika et al, “A System Engineering Approach to Imaging,” SPIE Optical Engineering Press, pp. 341-347, (1998). DOI: https://doi.org/10.1117/3.2265069
