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Wie uns die Maschinen sehen

Beim ersten Blick auf mein Bild des aktuellen Firmenbingo dachte ich sofort an Amazon Prime Air und ihre Lieferdrohnen. War es vielleicht ein Sensorhersteller, der in Zusammenarbeit mit einer Copter-Firma die „Augen“ autonomer Fluggeräte entwickelt? Oder ging es eher um die Elektronik und schnelle Datenverarbeitung zum Erstellen einer virtuellen Umgebung?

Eines war sicher: es musste sich um die optische Sensorik und Hinderniserkennung autonomer Gerätschaften Handeln. Nicht so sicher war, welche Firma hinter dem Bild steht. Nach einigem Suchen fand ich mich auf einer sehr farbenfrohen Homepage mit ständig wechselndem Farbthema wieder: die des Branchenriesen Jenoptik. Allein mit der Produktvielfalt dieser Firma könnte man mehrere Seiten füllen.  In diesem Artikel soll es um die Produkte auf Basis der LiDAR-Technologien gehen.

LiDAR ist die Abkürzung für „Light Detection And Ranging“ und steht für eine ganze Reihe möglicher Messaufgaben. Beispielsweise können Entfernungen mit ein paar Tricks bis auf wenige Nanometer genau gemessen werden. Weiterhin löst die Technologie zunehmend Radar-Geräte zur Geschwindigkeitsmessung ab. Auch ich der Athmosphärenbeobachtung sind LiDAR-Systeme nicht mehr weg zu denken. Mit Raman-LiDAR oder differentiellen absorptions-LiDAR können Physikalische Größen wie Druck und Temperatur, Wolkengröße und -entfernung oder die Konzentration von Wasserdampf und Spurengasen gemessen werden.

Jenoptik entwickelt vorrangig LiDAR-Systeme zur Entfernungsmessung. Vom Diodenlaser über verschiedene Optiken bis zum einbaufertigen Modul ist ein Großteil der Komponenten aus einer Hand. So einfach das Messprinzip hinter den Sensoren ist, so komplex kann es ausgeführt werden. Bei LiDAR wir ein Laserimpuls ausgesendet, der an einer Oberfläche reflektiert und mit einem Sensor gemessen wird. Die Entfernung (d) berechnet sich aus der Lichtgeschwindigkeit (c), dem Brechungsindex des umgebenden Mediums (n) und der vergangenen Zeit (t). Beim so genannten 3D-Flash-LiDAR wird der Laserpuls mit einer speziellen Diffusor-Optik auf den Arbeitsbereich des Empfängers aufgeweitet und die rückgestreute Strahlung mit einem 2-D Sensor-Array erfasst. Die so erhaltenen Abstandsinformationen werden dann in eine virtuelle 3D-Umgebung umgerechnet. Diese Technologie bietet eine höhere Geschwindigkeit zur Objekt- und Hinderniserfassung als Kamerasysteme und eine höhere Detailgenauigkeit als das Radar. 3D-LiDAR Systeme sind damit die Augen vieler vollautomatisierter Prozesse und stellen eine der Schlüsseltechnologien zum autonomen Fahren dar.

Das ist nur ein Teil der LiDAR-Produktpalette von Jenoptik, doch um den Rahmen nicht zu sprengen, beende ich den Artikel hier mit einem bunten Bild.

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