Hvordan fungerer laserafstandsmålere?

En laserafstandsmåler fungerer ved at måle den tid, det tager en puls af laserlys at blive reflekteret fra et mål og returneret til afsenderen. Dette er kendt som "tidspunktet for flyvning" -princippet, og metoden kaldes enten som "flyvetid" eller "puls" -måling.

En laserafstandsmåler udsender en laserpuls på et mål. Pulsen reflekteres derefter fra målet og tilbage til afsenderenheden (i dette tilfælde en laserafstandsmåler). Dette "flyvetid" -princip er baseret på det faktum, at laser lys rejser med en forholdsvis konstant hastighed gennem jordens atmosfære. Inde i måleren beregner en simpel computer hurtigt afstanden til mål. Denne metode til afstandsberegning er i stand til at måle afstanden fra Jorden til månen inden for få centimeter. Laserafstandsmålere kan også kaldes “afstandsmåler” eller “laserafstandsmåler”.

Afstanden mellem måleren og målet er givet med D = ct / 2, hvor c er lig med lysets hastighed og t er lig med tiden for rundtur mellem meter og mål. I betragtning af den høje hastighed, hvormed impulsen bevæger sig, og dens fokus er denne grove beregning meget nøjagtig over afstanden på fødder eller miles, men mister nøjagtighed over meget tættere eller længere afstande.

Lasere er fokuserede, intense lysstråler, normalt med en enkelt frekvens. De er meget nyttige til måling af afstande, fordi de rejser med relativt konstante hastigheder gennem atmosfæren og rejser meget længere afstande før divergens (svækkelse og spredning ud af en lysstråle) reducerer effektiviteten af måler. Laserlys er også mindre tilbøjelige til at sprede sig som hvidt lys, hvilket betyder, at laserlys kan bevæge sig en langt større afstand uden at miste intensitet. Sammenlignet med almindeligt hvidt lys bevarer en laserpuls meget af sin oprindelige intensitet, når den reflekteres fra målet, hvilket er meget vigtigt ved beregning af afstanden til et objekt.

Nøjagtigheden af ​​en laserafstandsmåler afhænger af, at den originale puls vender tilbage til afsenderenheden. Selvom laserstråler er meget smalle og har høje energier, er de udsat for de samme atmosfæriske forvrængninger, der påvirker normalt, hvidt lys. Disse atmosfæriske forvrængninger kan gøre det vanskeligt at få en nøjagtig aflæsning af afstanden til et objekt i nærheden af ​​grøntområder eller over lange afstande på mere end 1 kilometer i ørken terræn. Også forskellige materialer reflekterer lys i større eller mindre grad. Et materiale, der har tendens til at absorbere eller sprede lys (diffusion), reducerer sandsynligheden for, at den originale laserpuls kan reflekteres tilbage til beregning. I tilfælde, hvor målet har diffus refleksion, skal der anvendes en laserafstandsmåler ved hjælp af en "faseforskydningsmetode".

For at sikre pålidelighed anvender laserafstandsmålere en eller anden metode til at minimere baggrundslys. For meget baggrundslys kan forstyrre målingen, når sensoren fejler en del af baggrundslyset for den reflekterede laserpuls, hvilket resulterer i en falsk afstandslæsning. For eksempel anvender en laserafstandsmåler designet til brug under antarktiske forhold, hvor der forventes intens baggrundslys, en kombination af smalle båndbreddefiltre, splitstrålefrekvenser og en meget lille iris for at blokere for så meget interferens fra baggrundslys som muligt.

Laserafstandsmålere og afstandsfindere har en lang række anvendelser, lige fra kortfremstilling til sport. De kan bruges til at oprette kort over havbunden eller topografikort ryddet af vegetation. De bruges i militæret til at give nøjagtig afstand til mål for snigskytter eller artilleri, til rekognoscering og til ingeniørarbejde. Ingeniører og designere bruger laserafstandsmålere til at konstruere 3D-modeller af objekter. Bueskydere, jægere og golfspillere anvender alle afstandssøgere til at beregne afstanden til målet.