лазерне вимірювання відстані

Лазерне вимірювання відстані використовує лазер як джерело світла для визначення дальності. За принципом роботи лазери поділяються на оптичні прилади безперервної дії та імпульсні. Детектори аміаку, іонів газу, температури атмосфери та інших газів працюють у безперервному прямому стані, використовуються для визначення дальності фазовим лазером, подвійні гетерогенні напівпровідникові лазери, які використовуються для визначення дальності в інфрачервоному діапазоні, лазери на рубіні, золотому склі та твердотільні лазери, які використовуються для вимірювання дальності лазером з імпульсним впливом. Завдяки характеристикам хорошої монохроматичності та сильної спрямованості лазера в поєднанні з інтеграцією електронних схем у напівпровідники, лазерні далекоміри можуть не тільки працювати вдень і вночі, але також підвищити точність вимірювання відстані та значно підвищити точність вимірювання відстані порівняно з фотоелектричними. далекоміри. Завдяки зменшенню ваги та енергоспоживання стає реальністю вимірювання відстані до віддалених цілей, таких як штучні супутники Землі та Місяць.

Лазерний далекомір — це прилад, який використовує лазерне світло для точного вимірювання відстані до цілі (також називається лазерним дальноміром). Коли лазерний далекомір працює, він випромінює дуже тонкий лазерний промінь до цілі. Фотоелемент приймає лазерний промінь, відбитий мішенню. Таймер вимірює час від випромінювання до прийому лазерного променя та розраховує відстань від спостерігача до цілі. При безперервному випромінюванні лазера дальність вимірювання може досягати близько 40 кілометрів, а операцію можна проводити вдень і вночі. Якщо лазер працює імпульсно, абсолютна точність, як правило, низька, але він може досягти хорошої відносної точності, якщо використовувати його для вимірювань тварин на великій відстані. Перший у світі лазер був успішно розроблений у 1960 році Майманом, вченим з американської Hughes Aircraft Company. Військові США швидко почали дослідження військових лазерних пристроїв на цій основі. У 1961 році перший військовий лазерний далекомір пройшов демонстраційні випробування армії США. Після цього лазерний далекомір швидко увійшов у практичну спільноту. Лазерний далекомір має малу вагу, невеликий розмір, простий в експлуатації, швидкий і точний у зчитуванні, а його похибка становить лише від однієї п’ятої до одного відсотка від похибки інших оптичних далекомірів. Тому він широко використовується при зйомці місцевості та зйомці поля бою. , починаючи від танків, літаків, кораблів і артилерії до цілей, вимірювання висоти хмар, літаків, ракет і штучних супутників тощо. Це важливе технічне обладнання для підвищення точності танків, літаків, кораблів і артилерії. Оскільки ціна на лазерні далекоміри продовжує падати, промисловість поступово починає використовувати лазерні далекоміри. У країні та за кордоном з’явилася низка нових мініатюрних далекомірів, які володіють такими перевагами, як швидке вимірювання дальності, малий розмір і надійна робота, і можуть бути широко використані. У промисловому вимірюванні та контролі, гірничій справі, портах та інших галузях.

Лазерні далекоміри зазвичай використовують два методи вимірювання відстані: імпульсний метод і фазовий метод. Процес визначення дальності імпульсним методом полягає в наступному: лазер, випромінюваний далекоміром, відбивається об'єктом вимірювання, а потім приймається далекоміром. Далекомір фіксує час проходження лазера туди й назад. Половина добутку еволюції світла на час проходження туди й назад становить відстань між далекоміром і об’єктом, що вимірюється. Точність вимірювання відстані імпульсним методом зазвичай становить близько +- 1 метр. Крім того, сліпа зона вимірювання цього типу далекоміра зазвичай становить близько 15 метрів. Лазерна дальнометрія — це метод вимірювання відстані в діапазоні світлових хвиль. Якщо світло поширюється в повітрі зі швидкістю C і відомий час, необхідний для проходження вперед і назад між двома точками A і B, то відстань D між двома точками A і B можна використати таким чином.

D=ct/2

У формулі:

D: Відстань між точками вимірювання A і B:

в: швидкість;

t: час, необхідний для проходження світла вперед і назад між А і В.

З наведеної вище формули видно, що виміряти відстань між А і В насправді означає виміряти час поширення світла. Відповідно до різних методів вимірювання часу, лазерні далекоміри зазвичай можна розділити на дві форми вимірювання: імпульсний тип і тип фази. Слід зазначити, що вимірювання фази вимірює не фазу інфрачервоного випромінювання чи лазера, а фазу сигналу, модульованого інфрачервоним випромінюванням чи лазером. Існує портативний лазерний далекомір, який використовується в будівельній галузі для зйомки будинків і працює за таким же принципом.