Kỹ thuật đo khoảng cách bằng tia laser
Nguyên tắc củatia lasermáy đo khoảng cách
Ngoài việc sử dụng tia laser trong công nghiệp để xử lý vật liệu, các lĩnh vực khác như hàng không vũ trụ, quân sự và các lĩnh vực khác cũng không ngừng phát triểnứng dụng laser. Trong số đó, laser được sử dụng trong hàng không và quân sự ngày càng tăng, và ứng dụng laser trong lĩnh vực này chủ yếu là đo khoảng cách bằng laser. Nguyên lý đo khoảng cách bằng laser – khoảng cách bằng tốc độ nhân thời gian. Tốc độ ánh sáng được xác định và thời gian truyền ánh sáng có thể được phát hiện bởi thiết bị dò và khoảng cách của vật thể cần đo có thể được tính toán.
Sơ đồ như sau:
Hệ số phân kỳ laser có ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của máy đo khoảng cách laser. Hệ số phân kỳ là gì? Ví dụ, một người cầm đèn pin và một người khác cầm bút laser. Khoảng cách chiếu xạ của bút laser lớn hơn khoảng cách chiếu xạ của đèn pin, vì ánh sáng của đèn pin phân kỳ nhiều hơn, và thước đo độ phân kỳ của ánh sáng được gọi là hệ số phân kỳ.Ánh sáng laserVề mặt lý thuyết là song song, nhưng khi khoảng cách tác động xa, ánh sáng sẽ bị phân kỳ. Nếu góc phân kỳ của ánh sáng bị nén lại, việc kiểm soát mức độ phân kỳ của tia laser là một cách để cải thiện độ chính xác của máy đo khoảng cách laser.
Ứng dụng củamáy đo khoảng cách laser
Máy đo khoảng cách bằng laser được sử dụng nhiều trong ngành hàng không vũ trụ, tàu Apollo 15 trên mặt trăng được trang bị một bộ thiết bị đặc biệt – gương phản xạ góc lớn, dùng để phản xạ chùm tia laser từ Trái Đất, bằng cách ghi lại thời gian khứ hồi để tính toán khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng.
Đồng thời, máy đo khoảng cách bằng laser cũng được sử dụng trong các lĩnh vực khác của ngành hàng không vũ trụ:
1, máy đo khoảng cách laser trong ứng dụng quân sự
Nhiều người trong sốquang điện tửhệ thống theo dõi trên máy bay chiến đấu và thiết bị mặt đất được trang bị máy đo khoảng cách bằng laser, có thể biết chính xác khoảng cách của kẻ thù và chuẩn bị phòng thủ phù hợp.
2, Ứng dụng đo khoảng cách bằng laser trong khảo sát và lập bản đồ địa hình
Máy đo khoảng cách bằng laser trong khảo sát và lập bản đồ địa hình thường được gọi là máy đo độ cao bằng laser, chủ yếu được mang trên máy bay hoặc vệ tinh để đo dữ liệu độ cao.
3. Ứng dụng đo khoảng cách bằng laser trong hạ cánh tự động của tàu vũ trụ
Việc sử dụng tàu thăm dò không người lái hạ cánh xuống bề mặt các thiên thể mục tiêu như Mặt Trăng, Sao Hỏa hoặc các tiểu hành tinh để thám hiểm thực địa hoặc thậm chí lấy mẫu là một phương thức quan trọng để con người khám phá vũ trụ, đồng thời cũng là một trong những điểm nóng cho sự phát triển của các hoạt động thám hiểm không gian sâu trong tương lai. Việc phóng vệ tinh hoặc tàu thăm dò hạ cánh mềm xuống bề mặt các hành tinh khác là một hướng đi quan trọng trong thám hiểm không gian.
4. Ứng dụng củađo khoảng cách bằng tia lasertrong không gian gặp gỡ và kết nối tự động
Quá trình kết nối và ghép nối tự động trong không gian là một quá trình cực kỳ phức tạp và chính xác.
Quá trình kết nối là quá trình hai hoặc nhiều máy bay gặp nhau trên quỹ đạo vũ trụ theo vị trí và thời gian được xác định trước, khoảng cách hoạt động là 100km ~ 10m, từ xa đến gần cần có phương tiện dẫn đường GPS, radar vi sóng, lidar, cảm biến hình ảnh quang học, ghép nối không gian là quá trình hai máy bay trên quỹ đạo vũ trụ sau khi gặp nhau trong một cấu trúc cơ học tổng thể. Khoảng cách hoạt động là 10 ~ 0m, chủ yếu được thực hiện bằng cảm biến dẫn đường video tiên tiến (AVGS).
5. Ứng dụng của công nghệ đo khoảng cách bằng laser trong lĩnh vực phát hiện mảnh vỡ vũ trụ
Phát hiện mảnh vỡ không gian là một trong những lĩnh vực ứng dụng quan trọng của công nghệ phát hiện laser không gian sâu.
Tóm lại
Tia laser là một công cụ! Nó cũng là một vũ khí!
Thời gian đăng: 16-04-2024