Technika pomiaru odległości laserowej

Technika pomiaru odległości laserowej

Zasadalaserdalmierz
Oprócz przemysłowego zastosowania laserów do obróbki materiałów, stale rozwijają się również inne dziedziny, takie jak lotnictwo i kosmonautyka, wojsko i innezastosowania laseroweWśród nich rośnie wykorzystanie laserów w lotnictwie i wojsku, a głównym zastosowaniem laserów w tej dziedzinie jest dalmierz laserowy. Zasada dalmierza laserowego opiera się na założeniu, że odległość jest równa iloczynowi prędkości i czasu. Prędkość światła jest określana, a czas jego podróży można zmierzyć za pomocą urządzenia detekcyjnego, co pozwala obliczyć odległość do mierzonego obiektu.
Schemat wygląda następująco:

Współczynnik rozbieżności lasera ma duży wpływ na dokładność dalmierza laserowego. Czym jest współczynnik rozbieżności? Na przykład, jedna osoba trzyma latarkę, a druga wskaźnik laserowy. Zasięg wskaźnika laserowego jest większy niż latarki, ponieważ światło latarki jest bardziej rozbieżne, a miara rozbieżności światła nazywana jest współczynnikiem rozbieżności.Światło laseroweTeoretycznie jest równoległy, ale gdy odległość działania jest duża, występuje rozbieżność światła. Jeśli kąt rozbieżności światła jest ściśnięty, kontrolowanie stopnia rozbieżności lasera jest sposobem na poprawę dokładności dalmierza laserowego.

Zastosowaniedalmierz laserowy
Dalmierz laserowy jest częściej wykorzystywany w lotnictwie i kosmonautyce, np. w misji Apollo 15 na Księżycu zastosowano specjalny zestaw urządzeń – reflektor wielkokątny, który odbijał wiązkę laserową od Ziemi, rejestrując czas przelotu wiązki w obie strony i obliczając w ten sposób odległość między Ziemią a Księżycem.
Jednocześnie dalmierze laserowe znajdują zastosowanie także w innych dziedzinach lotnictwa i kosmonautyki:
1. Dalmierz laserowy w zastosowaniach wojskowych
Wiele zoptoelektronicznySystemy śledzenia w myśliwcach i sprzęcie naziemnym są wyposażone w dalmierze laserowe, które pozwalają dokładnie określić odległość do wroga i odpowiednio przygotować się do obrony.
2. Zastosowanie dalmierza laserowego w badaniu i mapowaniu terenu
Dalmierz laserowy stosowany w pomiarach i mapowaniu terenu jest zwykle nazywany wysokościomierzem laserowym; najczęściej umieszcza się go na pokładzie samolotu lub satelity, aby mierzyć dane dotyczące wysokości.
3. Zastosowanie pomiaru odległości laserowej w autonomicznym lądowaniu statków kosmicznych
Wykorzystanie bezzałogowych sond do lądowania na powierzchni docelowych ciał niebieskich, takich jak Księżyc, Mars czy asteroidy, w celu eksploracji terenowej, a nawet pobierania próbek, jest ważnym sposobem eksploracji Wszechświata przez człowieka, a także jednym z kluczowych obszarów rozwoju działań w zakresie eksploracji głębokiego kosmosu w przyszłości. Wystrzeliwanie satelitów lub sond w celu miękkiego lądowania na powierzchni innych planet to ważny kierunek eksploracji kosmosu.
4. Zastosowaniedalmierz laserowyw autonomicznym spotkaniu i dokowaniu kosmicznym
Samodzielne spotkanie i dokowanie w przestrzeni kosmicznej to niezwykle złożony i precyzyjny proces.
Proces „rendezvous” odnosi się do spotkania dwóch lub więcej statków powietrznych na orbicie kosmicznej, zgodnie z ustaloną pozycją i czasem. Odległość działania wynosi 100 km ~ 10 m, od dalekiego do bliskiego. Wymaga to naprowadzania GPS, radaru mikrofalowego, lidaru i optycznych czujników obrazowych. Dokowanie kosmiczne odnosi się do spotkania dwóch statków powietrznych na orbicie kosmicznej w mechanicznej strukturze całości. Odległość działania wynosi 10 ~ 0 m i jest realizowana głównie za pomocą zaawansowanych czujników naprowadzania wideo (AVGS).

5. Zastosowanie dalmierza laserowego w dziedzinie wykrywania śmieci kosmicznych
Wykrywanie śmieci kosmicznych jest jednym z ważniejszych obszarów zastosowań technologii laserowego wykrywania głębokiego kosmosu.

Zsumować
Laser to narzędzie! To także broń!