Laserový dálkoměr
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 5. listopadu 2021; kontroly vyžadují 8 úprav .Laserový dálkoměr je zařízení pro měření vzdáleností pomocí laserového paprsku.
Je široce používán v inženýrské geodézii , topografickém průzkumu , vojenských záležitostech , navigaci , astronomickém výzkumu, stavebnictví, lovu a každodenním životě. Moderní laserové dálkoměry jsou ve většině případů kompaktní a umožňují určit vzdálenost k zájmovým objektům v co nejkratším čase a s velkou přesností.
Laserové dálkoměry se liší principem působení pro puls a fázi.
Pulzní laserový dálkoměr je zařízení, které se skládá z pulzního laseru a detektoru záření . Změřením doby, kterou paprsek potřebuje k cestě k reflektoru a zpět, a znalosti hodnoty rychlosti světla můžete vypočítat vzdálenost mezi laserem a odrážejícím objektem. Pulzní laserové dálkoměry mají velký dosah činnosti, tk. impuls může být vydán s vysokým výkonem a zvýšenou nenápadností, přičemž se zapne pouze po dobu trvání impulsu. Ve vojenských zaměřovačích se proto běžně používají pulzní laserové dálkoměry.
Fázové laserové dálkoměry na krátkou dobu zapnou osvětlení objektu s různými modulovanými frekvencemi a vypočítají vzdálenost k cíli z fázového posunu. Nemají časovač pro měření odraženého signálu, proto jsou levnější, ale mají kratší dosah (do 1 km) a proto se obvykle používají pro domácí účely nebo jako zaměřovače ručních zbraní.
Laserový dálkoměr je nejjednodušší verzí lidaru .
Pulzní laserové dálkoměry
Schopnost elektromagnetického záření šířit se konstantní rychlostí umožňuje určit vzdálenost k objektu. V pulzní metodě měření rozsahu se tedy používá poměr
kde je vzdálenost k objektu, je rychlost světla ve vakuu , je index lomu prostředí, ve kterém se záření šíří, je doba, za kterou pulz dosáhne cíle a zpět.
Zohlednění tohoto vztahu ukazuje, že potenciální přesnost měření vzdálenosti je dána přesností měření doby průchodu energetického impulsu k objektu a zpět. Je jasné, že čím kratší fronta pulzu, tím lépe.
Fázové laserové dálkoměry
Fázové laserové dálkoměry mají chybu ve zlomcích vlnové délky odpovídající modulační frekvenci, jsou tedy mnohem přesnější než pulzní dálkoměry a také levnější, protože nemají ultra přesný časovač. Potřeba delšího osvětlení cíle však snižuje výkon laseru a v důsledku toho i operační dosah zařízení.
Fázový laserový dálkoměr nemění vlnovou délku samotného laseru, ale řídí jeho výkon superponováním modulačního signálu s frekvencí ne vyšší než 500 MHz.
Princip činnosti fázového laserového dálkoměru spočívá v tom, že odražená vlna přichází v různých fázích v závislosti na vzdálenosti k cíli. Jinými slovy, pokud v daném okamžiku laser vysílá signál v určité fázi, pak se odražený signál může vrátit v okamžiku, kdy je signál emitován v jiné fázi, protože fáze emitovaného signálu na samotném zařízení se během dobu, po kterou světlo putuje k měřenému objektu a zpět. Protože není známo, kolik celých vlnových délek se vejde do jednoho měření, změní dálkoměr modulační frekvenci a měření zopakuje. Dále procesor v dálkoměru řeší soustavu lineárních rovnic a vypočítává vzdálenost k cíli. Přesnost výsledku je dána přesností měření fázového posunu a dosahuje 0,5 mm [1] .
Poznámky
- ↑ Domácí fázový laserový dálkoměr . Získáno 7. srpna 2016. Archivováno z originálu dne 7. srpna 2016.