مقدمة عن التطور التاريخي لأجهزة تحديد المدى بالليزر
جهاز تحديد المدى بالليزر هو أداة تقيس بدقة مسافة الهدف باستخدام معلمة معينة من الليزر المعدل. جهاز تحديد المدى بالليزر النبضي هو جهاز يصدر شعاع ليزر نبضي قصير أو سلسلة من النبضات القصيرة نحو الهدف أثناء التشغيل. يتم استقبال شعاع الليزر المنعكس عن الهدف بواسطة عنصر كهروضوئي، ويقوم المؤقت بقياس الوقت من الانبعاث إلى استقبال شعاع الليزر، وحساب المسافة من جهاز تحديد المدى إلى الهدف.
عندما تكون طاقة شعاع الليزر المنبعثة كافية، يمكن أن يصل نطاق القياس إلى حوالي 40 كيلومترًا أو أكثر، ويمكن أن يعمل جهاز تحديد المدى بالليزر ليلاً ونهارًا. ومع ذلك، عندما تكون هناك مواد ذات معدل امتصاص عالٍ لليزر في الفضاء، ستنخفض المسافة ودقة جهاز تحديد المدى.
كان أول ليزر في العالم هو ليزر الياقوت الذي طوره العالم مايمان من شركة هيوز للطائرات في عام 1960. وسرعان ما أجرى الجيش الأمريكي أبحاثًا على أجهزة الليزر العسكرية بناءً على هذا الأساس. في عام 1961، اجتاز أول جهاز تحديد نطاق ليزر عسكري الاختبار التجريبي للجيش الأمريكي، وبعد ذلك، دخل جهاز تحديد المدى الليزري بسرعة إلى المرحلة العملية.
نظرا للانخفاض المستمر في أسعار أجهزة تحديد المدى بالليزر، يتم استخدامها تدريجيا في الصناعة. ظهرت مجموعة من الأنواع الجديدة من أجهزة تحديد المدى الدقيقة ذات المزايا مثل النطاق السريع والحجم الصغير والأداء الموثوق محليًا ودوليًا، والتي يمكن استخدامها على نطاق واسع في القياس والتحكم الصناعي والمناجم والموانئ وغيرها من المجالات.
الليزر هو تقنية جديدة تم تطويرها في الستينيات. إنه نوع من الضوء ذو لون نقي وطاقة عالية التركيز واتجاه جيد. جهاز تحديد المدى بالليزر هو أداة تستخدم الليزر لقياس المسافة. مبدأ عمله بسيط: قياس المسافة عن طريق قياس الوقت من بداية انبعاث الليزر إلى انعكاس الليزر من الهدف. على سبيل المثال، باستخدام محدد المدى بالليزر لقياس مسافة القمر، إذا تم قياس الوقت من بداية انبعاث الليزر إلى الانعكاس الخلفي من القمر بـ 2.56 ثانية، فإن الوقت في اتجاه واحد من انبعاث الليزر إلى القمر يساوي إلى 1.28 ثانية، وسرعة الليزر هي سرعة الضوء، وهي تساوي 300000 كيلومتر في الثانية. ولذلك فإن المسافة المقاسة من القمر إلى الأرض هي حاصل ضرب الزمن في اتجاه واحد وسرعة الضوء، وهي 384000 كيلومتر. من أجل إرسال واستقبال أشعة الليزر وتنفيذ التوقيت، يتكون جهاز قياس المسافة بالليزر من جهاز إرسال ليزر وجهاز استقبال ومذبذب تردد الساعة وعداد المسافة.
يمكن أيضًا استخدام أجهزة تحديد المدى بالليزر لتتبع ومدى الأقمار الصناعية الاصطناعية، وقياس ارتفاعات تحليق الطائرات، وتوجيه الأهداف ومداها، بالإضافة إلى إجراء مسح التضاريس.
