เทคนิคการวัดระยะด้วยเลเซอร์

เทคนิคการวัดระยะด้วยเลเซอร์

หลักการของเลเซอร์เครื่องวัดระยะ
นอกเหนือจากการใช้เลเซอร์ในอุตสาหกรรมเพื่อการประมวลผลวัสดุแล้ว ยังมีการพัฒนาด้านอื่นๆ เช่น อวกาศ การทหาร และด้านอื่นๆ อย่างต่อเนื่องการประยุกต์ใช้เลเซอร์. ในจำนวนนี้ เลเซอร์ที่ใช้ในการบินและการทหารกำลังเพิ่มมากขึ้น และการประยุกต์ใช้เลเซอร์ในสาขานี้ส่วนใหญ่คือการวัดระยะด้วยเลเซอร์ หลักการวัดระยะด้วยเลเซอร์ คือ ระยะทางเท่ากับความเร็วคูณเวลา จากนั้นจะกำหนดความเร็วของแสง และเวลาเดินทางของแสงสามารถตรวจจับได้โดยอุปกรณ์ตรวจจับ และคำนวณระยะทางของวัตถุที่ต้องการวัดได้
แผนภาพมีดังนี้:

ปัจจัยการเบี่ยงเบนของแสงเลเซอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อความแม่นยำของเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ ปัจจัยการเบี่ยงเบนคืออะไร? ตัวอย่างเช่น คนหนึ่งถือไฟฉายและอีกคนหนึ่งถือปากกาเลเซอร์ ระยะการแผ่รังสีของปากกาเลเซอร์จะมากกว่าระยะการแผ่รังสีของไฟฉาย เนื่องจากแสงไฟฉายมีการกระจายมากกว่า และการวัดการกระจายของแสงเรียกว่าปัจจัยการเบี่ยงเบนแสงเลเซอร์ในทางทฤษฎีจะขนานกัน แต่เมื่อระยะแอคชั่นอยู่ไกล จะเกิดการเบี่ยงเบนของแสง หากมุมเบี่ยงเบนของแสงถูกบีบอัด การควบคุมองศาเบี่ยงเบนของเลเซอร์จะเป็นวิธีหนึ่งที่จะช่วยเพิ่มความแม่นยำของเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์

การประยุกต์ใช้เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้มากขึ้นในอวกาศ เช่น ยานอพอลโล 15 บนดวงจันทร์ โดยมีอุปกรณ์ชุดพิเศษคือ แผ่นสะท้อนแสงมุมใหญ่ ใช้ในการสะท้อนลำแสงเลเซอร์จากโลก โดยบันทึกเวลาเดินทางไปกลับเพื่อคำนวณระยะห่างระหว่างโลกและดวงจันทร์
ในเวลาเดียวกันเครื่องวัดระยะเลเซอร์ยังใช้ในด้านอื่นๆ ของการบินและอวกาศด้วย:
1. เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ในการประยุกต์ใช้ทางทหาร
หลายๆอย่างออปโตอิเล็กทรอนิกส์ระบบติดตามบนเครื่องบินขับไล่และอุปกรณ์ภาคพื้นดินติดตั้งเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ ซึ่งสามารถทราบระยะห่างของศัตรูได้อย่างแม่นยำ และเตรียมพร้อมป้องกันได้อย่างเหมาะสม
2. การประยุกต์ใช้การวัดระยะด้วยเลเซอร์ในการสำรวจภูมิประเทศและการทำแผนที่
เครื่องวัดระยะเลเซอร์ในการสำรวจและทำแผนที่ภูมิประเทศโดยทั่วไปเรียกว่าเครื่องวัดความสูงเลเซอร์ ซึ่งส่วนใหญ่มักจะพกพาติดตัวไปบนเครื่องบินหรือดาวเทียมเพื่อวัดข้อมูลระดับความสูง
3. การประยุกต์ใช้การวัดระยะด้วยเลเซอร์ในการลงจอดอัตโนมัติของยานอวกาศ
การใช้ยานสำรวจไร้คนขับลงจอดบนพื้นผิวของวัตถุท้องฟ้าเป้าหมาย เช่น ดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรือดาวเคราะห์น้อย เพื่อการสำรวจภาคสนาม หรือแม้แต่การเก็บตัวอย่าง ถือเป็นวิธีสำคัญที่มนุษย์ใช้ในการสำรวจจักรวาล และยังเป็นหนึ่งในจุดสำคัญในการพัฒนากิจกรรมการสำรวจอวกาศลึกในอนาคต การส่งดาวเทียมหรือยานสำรวจลงจอดบนพื้นผิวดาวเคราะห์ดวงอื่น ถือเป็นทิศทางสำคัญของการสำรวจอวกาศ
4. การประยุกต์ใช้การวัดระยะด้วยเลเซอร์การนัดพบและเชื่อมต่ออัตโนมัติในอวกาศ
การนัดพบและเชื่อมต่อในอวกาศเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและแม่นยำอย่างยิ่ง
กระบวนการนัดพบหมายถึงการที่เครื่องบินสองลำหรือมากกว่ามาพบกันในวงโคจรอวกาศตามตำแหน่งและเวลาที่กำหนดไว้ ระยะปฏิบัติการอยู่ระหว่าง 100 กิโลเมตรถึง 10 เมตร จากระยะไกลถึงระยะใกล้จำเป็นต้องใช้ระบบนำทาง GPS, เรดาร์ไมโครเวฟ, ไลดาร์, และวิธีการวัดด้วยเซ็นเซอร์ภาพออปติคัล ส่วนการเชื่อมต่อในอวกาศหมายถึงการที่เครื่องบินสองลำมาพบกันในวงโคจรอวกาศหลังจากพบกันในโครงสร้างเชิงกลของทั้งวง ระยะปฏิบัติการอยู่ระหว่าง 10 ถึง 0 เมตร ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เซ็นเซอร์นำทางวิดีโอขั้นสูง (AVGS)

5. การประยุกต์ใช้การวัดระยะด้วยเลเซอร์ในการตรวจจับเศษซากในอวกาศ
การตรวจจับเศษซากในอวกาศเป็นหนึ่งในสาขาการประยุกต์ใช้ที่สำคัญของเทคโนโลยีการตรวจจับด้วยเลเซอร์ในอวกาศลึก

สรุป
เลเซอร์เป็นเครื่องมือ! มันก็เป็นอาวุธ!