Задача на гранИ фантастики, прошу в тему мастеров

Тема в разделе 'Общий раздел', создана пользователем Alex Klimov, 1 мар 2010.

  1. Alex Klimov

    Alex Klimov Новичок

    итак, поскольку я закончил физический факультет своего воронежского госуниверситета много-много лет назад, то на все вопросы в тесте отвечать просто не стал - многих вопросов по лазерам я просто не знаю и их надо искать в интернете. Это бред - человек, который не связан с лазерной техникой, но связан с любой другой - автоматически не может попасть в тему, которая ему объективно нужна, по простой причине - не прошел тест. А ведь на форуме читаю - многие участники прошли чуть выше половины... :).
    НО К ДЕЛУ

    Итак, прошу объективной оценки возможности создания следующей системы.
    У нас есть лазер (инфракрасный, допустим, 800нм). Перед лазером стоит некая оптическая система, которая регулируется электронно, примерно как это происходит в современных цифровых фотоаппаратах - когда шаговые двигатели регуляторов положения фокусных расстояний линз внутри объектива приводятся в действие неким модулем управления. До данной установки находится, собственно, эта самая система управления, за которой уже стоит вычислительный механизм (например, компьютер)
    Задача - компьютер вычисляет определенные, ему нужные, расстояния на которых луч лазера должен быть расфокусирован (рассеян?) до пучка определенного диаметра. Как мы понимаем, даже если мы возьмем обычный инфракрасный лазерный диод, на расстоянии, например, 1-2м диаметр его пучка будет крайне маленьким, а что, если необходим пучок диаметром, допустим, 30см? Для этого нужна линза. Но через, буквально, пару секунд, пучок с таким же диаметром нужен будет на расстоянии 100м.. Что делать? Управлять каким-то оптическим устройством.

    Теоретическую схему вопроса нарисовал тут: [​IMG]

    Итак, собственно говоря, сам вопрос:
    а) можно ли хотя бы теоретически построить таковую систему?
    б) если ответ на предыдущий пункт положителен - то есть ли уже готовый объектив, который может выполнять нужную функцию? (на этом сайте есть раздел про оптику, но очевидного ответа там нет)
    в) какой лазерный диод лучше всего взять (диаметр пучка, расходимость, и пр.), если задача - наличие "воспринимаемого" инфракрасного пучка на расстояниях до 150м, при этом известно, что в поле действия системы может попасть человек и случайно посмотреть на пучок (тупо чтобы не сожгло сетчатку)?

    заранее премного благодарен за ответы, если нужна дополнительная информация - то ничего секретного нет, спрашивайте смело, задавайте любые вопросы, это пока исключительно идея и ее можно смело обсуждать.
     
  2. Yaki

    Yaki Новичок

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    а зачем собсна это нужно? на 150 метров вполне реально, на 3 км уже сложнее :)
     
  3. Витёк

    Витёк Модератор Staff Member

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    возникает встречный вопрос, а зачем что-то регулировать? создать луч нужного диаметра, и всё. дальше всё будет зависеть от расходимости...
     
  4. Роман

    Роман Пользователь

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    пиши конкретно цель, смыл, а потом получишь конкретный ответ
    зосм в диаметре для глаза безвреден.........
     
  5. Alex Klimov

    Alex Klimov Новичок

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    2Yaki, да ну никто про 3км не говорит :), нужно это в сотне различных штук, например, промышленно - представьте себе здоровую трубу с газом и клапаном - ну в котельных, этот клапан в трубе колбасится и вертится туда-сюда, когда давление превышает определенный физический порог. Нужно вести статистику оного - зачем? потому что наш газпром, маму его, газ подает как хочет, а за недобор или перебор штрафует, и все знают, что они иногда просто добавляют давления в газовой цепи, котельные просто выбрасывают этот газ в атмосферу, а потом к людям счета приходят кому на 10, а кому на 100р. больше.. С установкой такой системы можно регистрировать различные положения клапана (ну для этого диаметр разный у пучка) и передавать системе, управляющей клапаном по инфракрасному лучу различные задачи - например, не открывать клапан, а сжигать газ или резервировать во внутренней трубовой среде. Это задача, которая стоит сейчас. А так применение, по-моему, можно найти где угодно. На таможне регистрировать грузы, сообщать электронным грузам - где они находятся, чтобы пришедший к вам компьютер знал заведомо, какие он проехал страны, прежде чем попасть к вам, особенно, это будет полезно таможенникам при изучении схем серого ввоза товаров.., короче полезная идея :), давайте придумаем как осуществить.

    2Витёк, ну я просто беру идеализированный вариант, когда приемник излучения находится в случайном месте, знание которого ограничивается диаметром пространства, в котором он находится - например, проезжающей фуре на посту дпс передавать без использования радиочастот данные об участке трассы, его состоянии и т.д. для записи в "электронный бортовой журнал". Применения много. С другой стороны, я пока не знаю даже как сформировать пучок заданного диаметра, ведь, например, если излучающее этот пучок устройство, объект, будет заведомо меньшего размера, то что делать? навешивать на него 30исантиметровую линзу что ли? :))


    Я буду самолично заниматься конструкцией и электронной начинкой такой системы, но по оптике и лазерам обращаюсь к вам как к более мощным специалистам. Все результаты буду выкладывать на форум :), ну, если, конечно, кто-то поможет!
     
  6. Alex Klimov

    Alex Klimov Новичок

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    вот еще придумал пример использования такой системы - недавно играл в такой типа пейнтболл - лазерболл. там в ружья встроены "лазерные указки", луч от которых принимается датчиком на голове противника, у которого тоже такое ружье есть. Так вот на расстоянии полуметра поразить противника почти невозможно - проверял сам :), дело в том, что после этой самой "лазерной указки" там стоит линза, которая расфокусирует луч на фиг знает сколько градусов, но никак не на расстоянии 1м, например, просто не хватает расстояния. А если ввести предлагаемую мною систему, то можно будет расфокусировать луч и поразить противника уже на близком расстоянии.
     
  7. Витёк

    Витёк Модератор Staff Member

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    ну предложенная в первом посте темы система уже работает: в двд приводах линза закрепляна в спец "коробочке", которая подвешена в магнитном поле. на гранях коробочки намотаны катушки. меняя ток в катушках - линза перемещается...
    Всё, что можно вообразить - можно сделать )
     
  8. Alex Klimov

    Alex Klimov Новичок

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    2Витёк, да, я уже разобрал свой DVD ))), но, к сожалению, эта система - уменьшенный прототип, более сложный, на мой взгляд, как и все сильно уменьшенное. В реальной же жизни, когда речь идет о десятках сантиметров - все эти катушки и подвешенные в магнитном поле десятки граммов, а то и сотни - уже совсем другая проблема, согласитесь!
    Я считаю, что раз у нас есть фотоаппараты с электронной фокусировкой, то уж развести лучик лазера на нужный диаметр на нужном расстоянии - вообще не должно быть проблемой. Ну, по идее :)
     
  9. Витёк

    Витёк Модератор Staff Member

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    совершенно верно. Проблемы нет: вместо плёнки нужно поставить лазер. Потом научиться управлять шаговиком, который линзы двигает - и дело в шляпе.
    Где-то на форуме кем-то уже предлагалась электронная система фокусировки, основанная на оптике от цифрового фотоаппарата. Это точно работает.
     
  10. Alex Klimov

    Alex Klimov Новичок

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    оптикой от обычного цифрового фотоаппарата управлять сложно. к тому же - сначала надо купить этот фотоаппарат ))
    Речь о том, чтобы найти такой лазер и такую оптическую систему уже готовые (вот нашел на вашем форуме тему, но нифига не понял в ссылках в этой теме - viewtopic.php?f=58&t=472) и построить на них нужную нам. Контроллер и программу, управляющие оптикой - найдем/напишем, нуль проблем, но делать своими руками оптическую систему, по-моему, нельзя. Точнее, даже невозможно...
     
  11. Yaki

    Yaki Новичок

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    viewtopic.php?f=58&t=2322 вот тема о которой говорит Витек
     
  12. Роман

    Роман Пользователь

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    у фотоапоратов есть понятие режим безконечность
    те девайсы которые ты описавал выше таможня и тп давнос ушествуют и ренген у них есть
    для того чтоб контролировать давление сушествуют другие способы
    если его они (как ты выразился) контролируют то и давление там они автоматом задают то какое им нужно и твоё вмешательство у них поднимет тревогу. у меня друг капк раз работает на отой ситсеме там офтоматика обалденая.
    у тебя чтото одно предложение с другим не стыкуется. ты или чтото скрываешь или не правильно описываешь цель задумки
     
  13. Alex Klimov

    Alex Klimov Новичок

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    2Роман, ну могу, конечно, немного неправильно формулировать мысль, сорри.
    твой друг, видимо, работает на магистрали, в самой системе - там не просто автоматика, там электронно регулируется даже способ открытия всех клапанов и пр. и пр. - регистрируются объемы прохождения, давление и так далее, я говорю про тупую котельную во дворе, где если огонек случайно пропал, то газ будет идти пофиг на все. Понимаете? там есть вентиляция и пр, но в Европе, например, давно стоят эффективные датчики, которые регистрируют все это, у нас - почти везде нет. Я сейчас написал пример нашей системы. Идею предложил сам. Теперь думаю как реализовать :). Просто применений у таковой системы много и "фокусировка на бесконечность" - не решение и даже не ответ. У таможни есть рентген, но нет электронного сообщения пути, это, правда, все мои измышления, возможно, если более детально изучить интернет и поговорить со знакомыми/друзьями участвующих в треде людей, то окажется, что многие задачи решены другим путем - не спорю, такое возможно.

    Пока хочу реализовать именно такую задачу.

    Логика проста - есть объект, на объекте есть фотоприемник, объект постоянно в движении (ну точнее факт движения для нас случаен - то ли оно есть, то ли его нет), мы знаем расстояние до объекта, нам надо создать "пятно" заданного диаметра (мы знаем примерный диаметр отклонения объекта - в нашем случае это тупо размер трубы )), на самом деле он гораздо меньше, чем я называл, я просто считаю, что нужно унифицировать систему изначально) на самом объекте. Вот и все. Далее фотоприемник "примет" сигнал, смодулированный лазером, зафиксирует его и передаст по внутренней сети. Давайте будем думать об этой задаче, описанной в первом моем посте. Просто все мои идеи, я теперь вижу, в итоге приведут к "размыливанию" задачи, а ведь она вполне четко описана и любой другой ресурс, кроме этого, по-моему, пока мне помочь вряд ли сможет. Ну, вопросы по самой задаче, если есть, конечно же, жду, отвечаю ))
     
  14. Случайность

    Случайность Пользователь

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    насколкьо я знаю в газовых котельных если огонек пропал, кототел сразу будет остановлен,

    у нас на работе есть газовая топка, так она так датчиками обвешена что жуть, и там все регулируется, дистанционно на ЦПУ.

    просто точно могу сказать что то недосказано,

    оптика в ЦФ не очень сложна, зум регулируется колекторным двигателем, точная подстрояка фокусом - миниатюрным шаговым двигателем что внутри объектива, это если использовать оптику с ЦФ, но увы и ах, просветление не то, Из этого следует что нужно будет исктаь линзы просветленную на определнную длинну волны, делать подвижные моторизованые оптические столики на которых будут закреплены линзы и писать алгоритм с нужными характеристиками перемещения линз.

    я так понял это будет какая то хитрая охранная система, и я думаю что угадал
    Тут на форуме люди делают DPSS, сложно да, затрвтно да, но ведь делают.
     
  15. Роман

    Роман Пользователь

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    обратная связь по уровню сигнала не покатит для настроки диаметра.
    тут нужен именно дальномер. или матрицы положения.
    чтото я затупил, я не раз перечетал что ты написал выше но так и не понял, ты этим лучём хочишь снять информацию или управлять.
    если управлять зачем такие точности просто непонимаю смысла в автофокусе
    снимаешь давление у себя и им управляешь по лучу их датчиком давления.
    собрать лазерный дальномер для такого растояния дома сложновато легче купить и им управлять фокусом.
    матрицу тоже настроить сложно думаю вообше не реально для такого растояния.
    задействовать камеру после вычислять диаметор с картинки возможно, но стоит ли
     
  16. SviMik

    SviMik Новичок

  17. Alex Klimov

    Alex Klimov Новичок

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    2Случайность, вы абсолютно правы, котел останавливается, а вот в Европе - не останавливается, потому что энергозатраты на запуск/остановку системы снижают КПД, у меня задача другая, мне необходимо регулировать давление в системе более эффективно, чем это сделано сейчас. Саму же систему (из-за этого, видимо, всем кажется, что что-то недосказано) я хочу унифицировать, чтобы ее можно было использовать в различных отраслях, не только в моем конкретном случае, он проще и построить его можно и другим способом, сегодня вот утро вечера мудренее, уже придумал другой способ :), но от лазерной системы в принципе не отказываюсь, так как она перспективна.

    С хитрой охранной системой вы не угадали, но и в охранных отраслях такая штука будет востребована, я уверен.

    2Роман, ну в моем-то случае, расстояние я знаю заранее. То есть я просто переношу "прибор", замеряю рулеткой расстояние и на компьютере выставляю расстояние - например, 7м, система мне фокусирует пятно на эти 7м. Вот и все. Если речь идет об еще лучше и большей унификации, то сделать лазерный дальномер вообще-то попроще будет - тем более, что электронные компоненты для этого уже продаются (есть и микросхемы американские - способные рулить и "указкой", то есть даже выдумывать ничего не надо). Лучом я, естественно, передаю информацию - какое-нибудь обычное избыточное кодирование на низкой скорости передачи, т.к. по сути мне передать-то надо пять состояний. Но в будущем я вижу возможность кодирования лазером без особенных проблем на скоростях до 115Кбит/с, то есть такую систему можно будет использовать в любых средах.


    Итак, пока что делаю вывод, что необходимо самостоятельно искать линзы на ИК-излучение и собирать объектив с шаговыми движками. Готовых объективов нет.
    :(
     
  18. Acinonyx

    Acinonyx Пользователь

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    единственный способ самоподстройки фокуса так чтоб на нужном расстоянии было пятно нужного диаметра - встроенный высокоточный и высокопроивзодительный (с разрешением измерений порядка 1000/с) дальномер с использованием излучения самого лазера
    но это уже другая песня... причем песня весьма дорогая, сложная и трудоемкая в домашних условиях

    но такая система тянет на дипломную работу как минимум =)
     
  19. Alex Klimov

    Alex Klimov Новичок

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    2Acinonyx, не, диплом я писал по кибертизации сетей ГТС :), давно это было, в те времена, когда популярно было ФИДО, а об интернете знали немногие.

    Дальномер реализуется без особенных проблем - берется микросхема-измеритель цифровой (например, вот: http://www.acam-usa.com/GP1.html, 30 баксов всего), берется та же указка лазерная, посылается сигнал, принимается сигнал, расчитывается разность фаз микросхемой определяется задержка (она меряет до наносекунд, то есть расстояние определять можно до сантиметров, что в общем-то, и не нужно даже), вот и все :).
    А вот найти готовую оптику, которой можно управлять для построения всей системы я пока что не могу...
     
  20. Роман

    Роман Пользователь

    Re: Задача на гране фантастики, прошу в тему мастеров

    для этой цели на фиг не нужен автофокус приёмник чувствителен к простому ИК диоду если ты промадулируешь лазер ИК тебе пофиг размер совершено хочишь 20 см подавай хочишь 5 метров. но от мошного сигнали ИК приёмник может запирется даже на телевизорах некоторых если ставишь пультик вплотную приема нет.
    любую видеокамеру берёшь, вот тебе и готовая оптика с моторчиками уже
    проблема в камерах? в эвропе их навалом........
     

Поделиться этой страницей