Tartalom
A lézeres távolságmérő úgy működik, hogy mérik azt az időtartamot, amely alatt egy lézerfény-impulzus visszatükröződik a céltól és visszatér az erre. Ezt "repülési idő" elvnek nevezik, és a módszert "repülési idő" vagy "impulzus" mérésnek is nevezik.
Működési elve
A lézeres távolságmérő lézerimpulzust bocsát ki a célponton. Az impulzus ezután visszatükröződik a céltől és visszajut a beérkező eszközhöz (ebben az esetben egy lézeres távolságmérőhöz). Ez a "repülési idő" elv azon a tényen alapul, hogy a lézerfény meglehetősen állandó sebességgel halad át a Föld légkörén. A mérőn belül egy egyszerű számítógép gyorsan kiszámítja a céltávolságot. Ez a távolságszámítási módszer alkalmas a Föld és a hold közötti távolság mérésére néhány centiméteren belül. A lézer távolságmérőket „távolságmérőknek” vagy „lézer távolságmérőknek” is lehet nevezni.
Távolság kiszámítása
A mérő és a cél közötti távolságot D = ct / 2 adja meg, ahol c megegyezik a fény sebességével, és t megegyezik a mérő és a célpont közötti körút során eltelt idővel. Tekintettel az impulzus nagy sebességére és fókuszálására, ez a durva számítás nagyon pontos a láb vagy mérföldek távolságánál, de sokkal közelebbi vagy távolabbi távolságoknál elveszíti a pontosságot.
Miért lézerek?
A lézerek fókuszált, intenzív fénysugarak, általában egyetlen frekvenciával. Nagyon hasznosak a távolságméréshez, mivel meglehetősen állandó sebességgel haladnak át a légkörön, és sokkal nagyobb távolságot haladnak a divergencia előtt (a fénysugár gyengülése és terjedése) csökkentik a mérő hatékonyságát. A lézerfény szintén kevésbé valószínű, hogy szétszóródik, mint a fehér fény, ami azt jelenti, hogy a lézerfény sokkal nagyobb távolságot tud megtenni az intenzitás elvesztése nélkül. A szokásos fehér fényhöz képest a lézerimpulzus megtartja eredeti intenzitásának nagy részét, amikor visszaverődik a célponttól, ami nagyon fontos egy objektumtól való távolság kiszámításakor.
szempontok
A lézeres távolságmérő pontossága az eredeti impulzus visszatérésétől függ. Annak ellenére, hogy a lézersugarak nagyon szűk és nagy energiájú, ugyanolyan légköri torzulásoknak vannak kitéve, amelyek befolyásolják a normál, fehér fényt. Ezek a légköri torzulások megnehezíthetik a növényzet közelében lévő tárgy vagy a sivatagi terepen meghaladó, 1 kilométernél nagyobb távolságok pontos leolvasását. A különböző anyagok emellett nagyobb vagy kisebb mértékben tükrözik a fényt. Egy olyan anyag, amely hajlamos abszorbeálni vagy szórni a fényt (diffúzió), csökkenti annak valószínűségét, hogy az eredeti lézerimpulzus visszaverődjön a számításhoz. Azokban az esetekben, amikor a cél diffúz visszaverődése van, lézeres távolságmérőt kell használni „fáziseltolás módszerrel”.
Optika fogadása
A megbízhatóság biztosítása érdekében a lézeres távolságmérők bizonyos módszereket alkalmaznak a háttérvilágítás minimalizálására. Túl sok háttérfény zavarhatja a mérést, amikor az érzékelő a háttérvilágítás egy részét hibásan tükrözi a visszavert lézerimpulzus miatt, ami téves távolságértéket eredményez. Például egy olyan lézer távolságmérő, amelyet Antarktisz körülmények között való használatra terveztek, ahol erős háttérfény várható, keskeny sávszélességű szűrők, megosztott sugárzási frekvenciák és egy nagyon kicsi írisz kombinációját alkalmazza, hogy a háttérvilágítás lehető legtöbb zavarát el lehessen zárni.
Alkalmazások
A lézeres távolságmérőknek és a távolságmérőknek sokféle felhasználása van, a térképkészítéstől a sportig. Ezek felhasználhatók az óceánfenék térképeinek vagy a vegetációtól megtisztított topográfiai térképek készítésére.A katonaságban használják, hogy pontos távolságot biztosítsanak a mesterlövészek vagy tüzérség célpontjaihoz, a felderítéshez és a mérnökökhöz. A mérnökök és a tervezők lézeres távolságmérőket használnak objektumok 3D-s modelljeinek készítéséhez. Íjászok, vadászok és golfozók mind távolságmérőket alkalmaznak a céltávolság kiszámításához.