Laserski mjerač udaljenosti djeluje tako da mjeri vrijeme potrebno za pulsiranje laserskog svjetla da se odbije od cilja i vrati pošiljatelju. To je poznato kao princip "vremena leta", a metoda je poznata ili kao "vrijeme leta" ili "puls".
Načelo rada
Laserski mjerač udaljenosti emitira impuls lasera na metu. Puls se zatim odbija od cilja i vraća na uređaj za slanje (u ovom slučaju, laserski mjerač udaljenosti). Ovaj princip "vremena leta" temelji se na činjenici da laser svjetlost putuje prilično konstantnom brzinom kroz Zemljinu atmosferu. Unutar brojila, jednostavno računalo brzo izračuna udaljenost do cilja. Ova metoda izračuna udaljenosti može izmjeriti udaljenost od Zemlje do Mjeseca u roku od nekoliko centimetara. Laserski mjerači udaljenosti mogu se nazivati i „laserskim daljinomjerima“.
Izračunavanje udaljenosti
Udaljenost između metra i cilja zadana je s D = ct / 2, gdje je c jednaka svjetlosnoj brzini, a t jednaka količini vremena za kružno putovanje između metra i cilja. S obzirom na veliku brzinu kojom impuls putuje i njegov fokus, ovaj grubi izračun vrlo je precizan na udaljenostima od stopala ili milja, ali gubi točnost na mnogo bližim ili daljim udaljenostima.
Zašto laseri?
Laseri su fokusirani, intenzivni snopovi svjetlosti, obično jedne frekvencije. Vrlo su korisni za mjerenje udaljenosti jer putuju prilično konstantnim brzinama kroz atmosferu i putuju mnogo veće udaljenosti prije divergencije (slabljenje i širenje snopa svjetlosti) smanjuje učinkovitost metar. Također je manja vjerojatnost da će se lasersko svjetlo raspršiti poput bijele, što znači da lasersko svjetlo može prijeći mnogo veću udaljenost bez gubitka intenziteta. U usporedbi s običnom bijelom svjetlošću, laserski impuls zadržava velik dio svog izvornog intenziteta kad se odbije od cilja, što je vrlo važno pri izračunavanju udaljenosti do objekta.
Razmatranja
Točnost laserskog mjerača udaljenosti ovisi o izvornom impulsu koji se vraća na uređaj za slanje. Iako su laserske zrake vrlo uske i imaju velike energije, podložne su istim atmosferskim izobličenjima koja utječu na normalno, bijelo svjetlo. Ova atmosferska iskrivljenja mogu otežati precizno očitavanje udaljenosti objekta u blizini zelenila ili na velikim udaljenostima većim od 1 kilometra u pustinjskom terenu. Također, različiti materijali reflektiraju svjetlost u većem ili manjem stupnju. Materijal koji nastoji apsorbirati ili raspršiti svjetlost (difuzija) smanjuje vjerojatnost da se izvorni laserski impuls može odbiti natrag za izračun. U slučajevima kada meta ima difuzno odbijanje, treba koristiti laserski mjerač udaljenosti koji koristi "metodu faznog pomaka".
Primanje optike
Da bi se osigurala pouzdanost, laserski mjerači udaljenosti koriste neku metodu za smanjenje pozadinske svjetlosti. Previše pozadinske svjetlosti može ometati mjerenje kada senzor pogreši neki dio pozadinske svjetlosti zbog reflektiranog laserskog impulsa, što rezultira lažnim očitavanjem udaljenosti. Na primjer, laserski mjerač udaljenosti dizajniran za upotrebu u antarktičkim uvjetima, gdje se očekuje intenzivno pozadinsko svjetlo, koristi a kombinacija uskih filtara opsega, podijeljenih frekvencija snopa i vrlo male irisa kako bi se spriječilo što više smetnji iz pozadinskog svjetla koliko je moguće.
Prijave
Laserski mjerači udaljenosti i daljinomjeri imaju široku upotrebu, od izrade karata do sporta. Pomoću njih se mogu stvoriti karte dna oceana ili topografske karte očišćene od vegetacije. Koriste se u vojsci za pružanje točne udaljenosti do ciljeva snajpera ili topništva, za izviđanje i inženjering. Inženjeri i dizajneri koriste laserske mjerače udaljenosti za izradu 3D modela objekata. Strijelci, lovci i igrači golfa zapošljavaju tragače kako bi izračunali udaljenost do cilja.
