Лазерный дальномер - это прибор, который позволяет
измерить расстояние с использованием луча лазера. Лазерный дальномер активно
используется в инженерной геодезии, для проведения топографической съемки,
армией, для навигации, в фотографии и астрономических исследованиях. В состав
такого устройства входит импульсный лазер и детектор излучения.
Измерение дальности:
Способность электромагнитного излучения распространяться с
постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта. Так, при
импульсном методе дальнометрирования используется следующее соотношение:
L = ct/2,
- где L - расстояние до обьекта, - с - скорость распространения излучения, - t - время прохождения импульса до цели и обратно.
Рассмотрение
этого соотношения показывает, что потенциальная точность измерения дальности
определяется точностью измерения времени прохождения импульса энергии до
объекта и обратно. Ясно, что чем короче импульс, тем лучше.
Задача определения расстояния между
дальномером и целью сводится к измерению соответствующего интервала времени
между зондирующим сигналом и сигналом, отраженным от цели. Различают три метода
измерения дальности в зависимости от того, какой характер модуляции лазерного
излучения используется в дальномере: импульсный, фазовый или фазо-импульсный.
Сущность импульсного метода
дальнометрирования состоит в том, что к объекту посылают зондирующий импульс,
он же запускает временной счетчик в дальномере. Когда отраженный объектом
импульс приходит к дальномеру,то он останавливает работу счетчика. По
временному интервалу (задержке отраженного импульса) определяется расстояние до
объекта.
При фазовом методе дальнометрирования
лазерное излучение модулируется по синусоидальному закону с помощью модулятора
(электрооптического кристалла, изменяющего свои параметры под воздействием
электрического сигнала). Обычно используют синусоидальный сигнал с частотой
10...150 МГц (измерительная частота). Отраженное излучение попадает в приемную
оптику и фотоприемник, где выделяется модулирующий сигнал. В зависимости от
дальности до объекта изменяется фаза отраженного сигнала относительно фазы
сигнала в модуляторе. Измеряя разность фаз, определяют расстояние до объекта.
Лазерные дальномеры нашли применение
как в военной промышленности:
- прицельно-навигационные
приборы для бронетехники, авиации;
- ручные
дальномеры для набюдателей;
- модули
управления огнем для ручного оружия.
- Системы
сопровождения воздушных целей
Так и в мирной жизни:
- Космическая
геодезия
- Авиационная
геодезия
- Измерение
глубины моря
- строительство
- трехмерное
лазерное сканирование
- Системы
машинного зрения для роботов
|