lasersko merjenje razdalje

lasersko merjenje razdalje uporablja laser kot vir svetlobe za določanje razdalje. Glede na način delovanja ga delimo na zvezne optične naprave in pulzne laserje. Detektorji amoniaka, plinskih ionov, atmosferske temperature in drugi detektorji plina delujejo v neprekinjenem stanju, uporabljajo se za fazno lasersko določanje obsega, dvojni heterogeni polprevodniški laserji, uporabljajo se za infrardeče določanje obsega, rubinasti, zlati stekleni in polprevodniški laserji, uporabljajo se za impulzno lasersko določanje obsega. Zaradi lastnosti dobre monokromatičnosti in močne usmerjenosti laserja, skupaj z integracijo elektronskih vezij v polprevodnike, lahko laserski daljinomeri ne le delujejo podnevi in ​​ponoči, temveč tudi izboljšajo natančnost merjenja razdalje in bistveno izboljšajo natančnost merjenja razdalje v primerjavi s fotoelektričnimi daljinomeri. Z zmanjšanjem teže in porabe energije postaja merjenje razdalje do oddaljenih ciljev, kot so umetni zemeljski sateliti in luna, resničnost.

Laserski daljinomer je instrument, ki uporablja lasersko svetlobo za natančno merjenje razdalje do cilja (imenovan tudi lasersko določanje razdalje). Ko laserski daljinomer deluje, oddaja zelo tanek laserski žarek proti cilju. Fotoelektrični element sprejme laserski žarek, ki ga odbija tarča. Časovnik meri čas od emisije do sprejema laserskega žarka in izračuna razdaljo od opazovalca do cilja. Če laser oddajamo neprekinjeno, lahko merilno območje doseže približno 40 kilometrov, delovanje pa lahko izvajamo podnevi in ​​ponoči. Če je laser impulzen, je absolutna natančnost na splošno nizka, vendar lahko doseže dobro relativno natančnost, če se uporablja za meritve živali na dolge razdalje. Prvi laser na svetu je leta 1960 uspešno razvil Maiman, znanstvenik iz ameriške družbe Hughes Aircraft Company. Ameriška vojska je na tej podlagi hitro začela raziskave vojaških laserskih naprav. Leta 1961 je prvi vojaški laserski merilnik razdalj opravil demonstracijski test ameriške vojske. Po tem je laserski daljinomer hitro vstopil v praktično skupnost. Laserski daljinomer je lahek, majhen, enostaven za uporabo, hiter in natančen pri odčitavanju, njegova napaka pa znaša le petino do odstotek napake drugih optičnih daljinomerov. Zato se pogosto uporablja pri geodetskih raziskavah terena in bojišč. , od tankov, letal, ladij in topništva do tarč, merjenje višine oblakov, letal, izstrelkov in umetnih satelitov itd. Je pomembna tehnična oprema za izboljšanje natančnosti tankov, letal, ladij in topništva. Ker cene laserskih daljinomerov še naprej padajo, je industrija postopoma začela uporabljati laserske daljinomere. Doma in v tujini so se pojavili številni novi miniaturni daljinomeri s prednostmi hitrega določanja razdalje, majhnosti in zanesljivega delovanja ter se lahko široko uporabljajo. V industrijskem merjenju in nadzoru, rudarstvu, pristaniščih in drugih področjih.

Laserski daljinomeri običajno uporabljajo dve metodi za merjenje razdalje: impulzno metodo in fazno metodo. Postopek določanja razdalje z impulzno metodo je naslednji: laser, ki ga oddaja merilnik razdalje, odbije predmet, ki se meri, nato pa ga sprejme razdaljomer. Daljinomer beleži povratni čas laserja. Polovica zmnožka evolucije svetlobe in povratnega časa je razdalja med merilnikom razdalje in predmetom, ki se meri. Natančnost merjenja razdalje s pulzno metodo je na splošno približno +- 1 meter. Poleg tega je merilno slepo območje te vrste daljinomera običajno približno 15 metrov. Lasersko določanje razdalje je metoda merjenja razdalje pri določanju razdalje svetlobnih valov. Če svetloba potuje po zraku s hitrostjo C in je znan čas, ki je potreben za potovanje naprej in nazaj med dvema točkama A in B, potem lahko razdaljo D med dvema točkama A in B uporabimo, kot sledi.

D=ct/2

V formuli:

D: Razdalja med merilnima točkama A in B:

c: hitrost;

t: Čas, ki je potreben, da svetloba potuje naprej in nazaj med A in B.

Iz zgornje formule je razvidno, da je merjenje razdalje med A in B dejansko merjenje časa širjenja svetlobe. Glede na različne metode merjenja časa lahko laserske daljinomere običajno razdelimo na dve merilni obliki: impulzni tip in fazni tip. Upoštevati je treba, da merjenje faze ne meri faze infrardečega ali laserskega signala, temveč fazo signala, moduliranega na infrardeči ali laserski signal. Obstaja ročni laserski daljinomer, ki se uporablja v gradbeništvu za merjenje hiš in deluje po istem principu.