تکنیک فاصله‌یابی لیزری
اصللیزرفاصله یاب
علاوه بر استفاده صنعتی از لیزر برای پردازش مواد، زمینه‌های دیگری مانند هوافضا، نظامی و سایر زمینه‌ها نیز به طور مداوم در حال توسعه هستند.کاربردهای لیزردر میان آنها، استفاده از لیزر در هوانوردی و ارتش رو به افزایش است و کاربرد لیزر در این زمینه عمدتاً مسافت‌یابی با لیزر است. اصل مسافت‌یابی با لیزر این است که فاصله برابر است با سرعت ضربدر زمان. سرعت نور تعیین می‌شود و زمان حرکت نور را می‌توان توسط یک دستگاه آشکارساز تشخیص داد و فاصله جسم مورد اندازه‌گیری را محاسبه کرد.
نمودار به شرح زیر است:
ضریب واگرایی لیزر تأثیر زیادی بر دقت فاصله‌یاب لیزری دارد. ضریب واگرایی چیست؟ به عنوان مثال، یک نفر چراغ قوه و نفر دیگر اشاره‌گر لیزری را در دست دارد. فاصله‌ی تابش اشاره‌گر لیزری بیشتر از فاصله‌ی تابش چراغ قوه است، زیرا نور چراغ قوه واگراتر است و معیار واگرایی نور، ضریب واگرایی نامیده می‌شود.نور لیزراز لحاظ تئوری موازی است، اما وقتی فاصله عمل دور باشد، واگرایی نور وجود دارد. اگر زاویه واگرایی نور فشرده شود، کنترل درجه واگرایی لیزر راهی برای بهبود دقت فاصله یاب لیزری است.
کاربردفاصله یاب لیزری
فاصله‌یاب لیزری بیشتر در هوافضا استفاده می‌شود، آپولو ۱۵ روی ماه با مجموعه‌ای از تجهیزات خاص - بازتابنده‌ی زاویه‌دار بزرگ - که برای بازتاب پرتو لیزر از زمین استفاده می‌شود، با ثبت زمان رفت و برگشت، فاصله بین زمین و ماه را محاسبه می‌کند.
در عین حال، فاصله‌یاب‌های لیزری در سایر حوزه‌های هوافضا نیز استفاده می‌شوند:
۱، فاصله‌یاب لیزری در کاربردهای نظامی
بسیاری ازاپتیکالکترونیکسیستم‌های ردیابی روی جت‌های جنگنده و تجهیزات زمینی مجهز به مسافت‌یاب‌های لیزری هستند که می‌توانند فاصله دشمن را به طور دقیق تشخیص داده و بر اساس آن برای دفاع آماده شوند.
۲، کاربرد فاصله‌یابی لیزری در بررسی و نقشه‌برداری زمین
مسافت‌یاب لیزری در نقشه‌برداری و نقشه‌برداری از زمین، عموماً ارتفاع‌سنج لیزری نامیده می‌شود که عمدتاً برای اندازه‌گیری داده‌های ارتفاعی، روی هواپیما یا ماهواره حمل می‌شود.
۳. کاربرد فاصله‌یابی لیزری در فرود خودکار فضاپیما
استفاده از کاوشگرهای بدون سرنشین برای فرود بر سطح اجرام آسمانی هدف مانند ماه، مریخ یا سیارک‌ها برای اکتشاف میدانی یا حتی نمونه‌برداری، راهی مهم برای انسان جهت کاوش در جهان است و همچنین یکی از نقاط داغ برای توسعه فعالیت‌های اکتشافی اعماق فضا در آینده است. پرتاب ماهواره‌ها یا کاوشگرها برای فرود نرم بر روی سطح سیارات دیگر، جهت‌گیری مهمی برای اکتشافات فضایی است.
۴. کاربردفاصله‌یابی لیزریملاقات و پهلوگیری خودکار در فضا
ملاقات و پهلوگیری مستقل فضایی یک فرآیند بسیار پیچیده و دقیق است.
فرآیند ملاقات به ملاقات دو یا چند هواپیما در مدار فضا با توجه به موقعیت و زمان از پیش تعیین شده اشاره دارد، فاصله عمل 100 کیلومتر تا 10 متر است، از دور تا نزدیک نیاز به هدایت GPS، رادار مایکروویو، لیدار، ابزار اندازه‌گیری حسگر تصویربرداری نوری دارد، اتصال فضایی به دو هواپیما در مدار فضا پس از ملاقات در ساختار مکانیکی یک کل اشاره دارد. فاصله عملیاتی 10 تا 0 متر است که عمدتاً توسط حسگرهای هدایت ویدیویی پیشرفته (AVGS) انجام می‌شود.
۵. کاربرد فاصله‌یابی لیزری در زمینه شناسایی زباله‌های فضایی
شناسایی زباله‌های فضایی یکی از زمینه‌های کاربردی مهم فناوری تشخیص لیزری اعماق فضا است.
جمع بندی
لیزر هم یک ابزار است! هم یک سلاح!
زمان ارسال: ۱۶ آوریل ۲۰۲۴