Laser-afstandsmetingstechniek
Principe vanlaserafstandsmeter
Naast het industriële gebruik van lasers voor materiaalbewerking, ontwikkelen zich ook voortdurend andere gebieden, zoals de lucht- en ruimtevaart, defensie en andere sectoren.lasertoepassingenHet gebruik van lasers in de luchtvaart en het leger neemt toe, en de belangrijkste toepassing in deze sectoren is laserafstandsmeting. Het principe van laserafstandsmeting is dat afstand gelijk is aan snelheid maal tijd. De lichtsnelheid wordt bepaald en de reistijd van het licht kan worden gedetecteerd door een detectieapparaat, waarna de afstand tot het te meten object kan worden berekend.
Het diagram ziet er als volgt uit:
De divergentiefactor van een laser heeft een grote invloed op de nauwkeurigheid van een laser-afstandsmeter. Wat is de divergentiefactor? Stel, iemand houdt een zaklamp vast en iemand anders een laserpointer. De stralingsafstand van de laserpointer is groter dan die van de zaklamp, omdat het licht van de zaklamp meer divergeert. De mate waarin het licht divergeert, wordt de divergentiefactor genoemd.LaserlichtTheoretisch gezien is het licht parallel, maar bij grote afstanden treedt er divergentie op. Door de divergentiehoek van het licht te verkleinen, kan de nauwkeurigheid van de laserafstandsmeter worden verbeterd door de divergentiegraad te beheersen.
Toepassing vanlaser afstandsmeter
Laser-afstandsmeters worden veel gebruikt in de ruimtevaart, zoals bij Apollo 15 op de maan met een speciale set apparatuur – een reflector met een grote reflectiehoek – die de laserstraal vanaf de aarde weerkaatste en de heen- en terugreistijd registreerde om de afstand tussen de aarde en de maan te berekenen.
Tegelijkertijd worden laser-afstandmeters ook in andere gebieden van de lucht- en ruimtevaart gebruikt:
1. Laser-afstandsmeter in militaire toepassingen
Veel van deopto-elektronischVolgsystemen op gevechtsvliegtuigen en grondapparatuur zijn uitgerust met laser-afstandmeters, waarmee de afstand tot de vijand nauwkeurig kan worden bepaald en de verdediging daarop kan worden afgestemd.
2. De toepassing van laserbereikmeting bij terreinonderzoek en -kartering.
De laser-afstandsmeter die gebruikt wordt bij het opmeten en in kaart brengen van terrein, wordt over het algemeen een laser-hoogtemeter genoemd. Deze wordt meestal aan boord van een vliegtuig of satelliet gebruikt om hoogtegegevens te meten.
3. Toepassing van laserafstandsmeting bij autonome landing van ruimtevaartuigen
Het inzetten van onbemande sondes om te landen op het oppervlak van hemellichamen zoals de maan, Mars of asteroïden voor veldonderzoek of zelfs het verzamelen van monsters, is een belangrijke manier voor de mensheid om het heelal te verkennen. Het is tevens een van de speerpunten voor de ontwikkeling van diepgaande ruimteverkenning in de toekomst. Het lanceren van satellieten of sondes die zachtjes landen op het oppervlak van andere planeten is een belangrijke richting voor ruimteverkenning.
4. Toepassing vanlaser afstandsmetingAutonome rendezvous en koppeling in de ruimte
Autonome ruimtekoppeling en -koppeling is een uiterst complex en nauwkeurig proces.
Het rendezvous-proces verwijst naar het samenkomen van twee of meer ruimtevaartuigen in een baan om de aarde op een vooraf bepaalde positie en tijd. De afstand die hiervoor nodig is, bedraagt 100 km tot 10 meter. Om van ver naar dichtbij te komen, zijn GPS-navigatie, microgolfradar, lidar en optische beeldsensoren nodig. Ruimtedocking verwijst naar het samenvoegen van twee ruimtevaartuigen in een baan om de aarde tot één geheel. De afstand hiervoor bedraagt 10 tot 0 meter en wordt voornamelijk gerealiseerd door geavanceerde videonavigatiesensoren (AVGS).
5. Toepassing van laserafstandsmeting op het gebied van detectie van ruimtepuin
Het opsporen van ruimtepuin is een van de belangrijke toepassingsgebieden van laserdetectietechnologie voor de diepe ruimte.
Samenvattend
Laser is een hulpmiddel! Het is ook een wapen!
Geplaatst op: 16 april 2024