إدخال التطور التاريخي لجهاز تحديد المدى بالليزر
محدد المدى بالليزر هو أداة تستخدم معلمة معينة من الليزر المعدل لقياس مسافة الهدف بدقة. ينبعث جهاز تحديد المدى بالليزر النبضي شعاع ليزر نبضي قصير أو سلسلة من أشعة الليزر النبضية القصيرة إلى الهدف عند العمل، ويتم استقبال شعاع الليزر المنعكس عن الهدف بواسطة العنصر الكهروضوئي. يقيس المؤقت الوقت من الانبعاث إلى استقبال شعاع الليزر ويحسب المسافة من جهاز تحديد المدى إلى الهدف.
عندما تكون قوة شعاع الليزر المنبعث كافية، يمكن أن يصل نطاق القياس إلى حوالي 40 كيلومترًا أو أكثر، ويمكن لجهاز تحديد المدى بالليزر أن يعمل ليلًا ونهارًا، ولكن عندما تكون هناك مادة ذات معدل امتصاص عالي لليزر في الفضاء، فإن ستنخفض المسافة والدقة.
كان أول ليزر في العالم هو ليزر الياقوت الذي طوره ميمان لأول مرة، وهو عالم في شركة هيوز للطائرات في الولايات المتحدة في عام 1960. وعلى هذا الأساس، سرعان ما أجرى الجيش الأمريكي أبحاثًا على أجهزة الليزر العسكرية. في عام 1961، اجتاز جهاز تحديد المدى بالليزر الذي استخدمه جيش تايوان الأول الاختبار التجريبي للجيش الأمريكي، وسرعان ما دخل جهاز تحديد المدى بالليزر إلى المرحلة العملية.
مع استمرار انخفاض سعر محدد المدى الليزري، يتم استخدام محدد المدى الليزري تدريجيًا في الصناعة. ظهر عدد من أجهزة تحديد المدى الدقيقة الجديدة في الداخل والخارج، والتي تتميز بمزايا النطاق السريع والحجم الصغير والأداء الموثوق، ويمكن 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: يتم تحديد المسافة عن طريق قياس الوقت من بداية انبعاث الليزر إلى انعكاس الليزر من الهدف. على سبيل المثال، يتم استخدام جهاز تحديد المدى بالليزر لقياس المسافة من القمر. فإذا كان الزمن من بداية انبعاث الليزر إلى الانعكاس من القمر محدداً بـ 2.56 ثانية، فإن زمن اتجاه واحد لانبعاث الليزر إلى القمر يساوي 1.28 ثانية، وسرعة الليزر هي سرعة الضوء، والتي تساوي 300,000 كيلومتر في الثانية. ولذلك فإن المسافة المقاسة من القمر إلى الأرض هي حاصل ضرب الزمن في اتجاه واحد وسرعة الضوء، أي 384 ألف كيلومتر. من أجل إرسال واستقبال الليزر والوقت، يتكون جهاز قياس المسافة بالليزر من جهاز إرسال الليزر وجهاز الاستقبال ومذبذب الساعة وعداد المسافة.
يمكن أيضًا استخدام جهاز تحديد المدى بالليزر لتتبع وقياس الأقمار الصناعية، وقياس ارتفاع طيران الطائرات، وتوجيه الأهداف وقياسها، وإجراء الخرائط الطبوغرافية والاستطلاع.
