Laserentfernungsmessung

Laserentfernungsmessung

Prinzip desLaserEntfernungsmesser
Neben der industriellen Nutzung von Lasern zur Materialbearbeitung entwickeln sich auch andere Bereiche wie die Luft- und Raumfahrt, das Militär und weitere Felder ständig weiter.LaseranwendungenDer Einsatz von Lasern in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militär nimmt stetig zu, wobei die Laserentfernungsmessung hier die wichtigste Anwendung darstellt. Das Prinzip der Laserentfernungsmessung beruht darauf, dass die Entfernung gleich Lichtgeschwindigkeit mal Zeit ist. Die Lichtgeschwindigkeit wird bestimmt, und die Laufzeit des Lichts kann mithilfe eines Messgeräts erfasst werden, woraus sich die Entfernung zum Messobjekt berechnen lässt.
Das Diagramm sieht wie folgt aus:

Der Divergenzfaktor des Lasers hat großen Einfluss auf die Genauigkeit des Laserentfernungsmessers. Was ist der Divergenzfaktor? Stellen Sie sich beispielsweise vor, eine Person hält eine Taschenlampe und eine andere einen Laserpointer. Die Reichweite des Laserpointers ist größer als die der Taschenlampe, da das Licht der Taschenlampe stärker divergent ist. Das Maß für die Divergenz des Lichts wird als Divergenzfaktor bezeichnet.LaserlichtTheoretisch verlaufen die Laserstrahlen parallel, doch bei großen Entfernungen kommt es zur Lichtstreuung. Durch die Komprimierung des Streuwinkels lässt sich die Genauigkeit des Laser-Entfernungsmessers verbessern.

Anwendung vonLaser-Entfernungsmesser
Laserentfernungsmesser werden vor allem in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, beispielsweise bei Apollo 15 auf dem Mond mit einer speziellen Ausrüstung – einem Großwinkelreflektor, der den Laserstrahl von der Erde reflektiert und die Laufzeit misst, um die Entfernung zwischen Erde und Mond zu berechnen.
Gleichzeitig werden Laserentfernungsmesser auch in anderen Bereichen der Luft- und Raumfahrt eingesetzt:
1. Laserentfernungsmesser in der militärischen Anwendung
Viele deroptoelektronischDie Ortungssysteme von Kampfflugzeugen und Bodengeräten sind mit Laserentfernungsmessern ausgestattet, die die Entfernung des Feindes genau bestimmen und eine entsprechende Verteidigung vorbereiten können.
2. Die Anwendung der Laserentfernungsmessung bei der Geländeerkundung und Kartierung
Der Laserentfernungsmesser, der bei der Vermessung und Kartierung von Gelände eingesetzt wird, wird im Allgemeinen als Laser-Höhenmesser bezeichnet und wird hauptsächlich auf Flugzeugen oder Satelliten mitgeführt, um Höhendaten zu messen.
3. Anwendung der Laserentfernungsmessung bei der autonomen Landung von Raumfahrzeugen
Der Einsatz unbemannter Sonden zur Landung auf Himmelskörpern wie Mond, Mars oder Asteroiden – sei es zur Erkundung des Geländes oder zur Probenentnahme – ist ein wichtiger Weg, das Universum zu erforschen und zählt zu den zentralen Entwicklungsfeldern für die zukünftige Erforschung des Weltraums. Die sanfte Landung von Satelliten oder Sonden auf anderen Planeten ist ein wichtiger Ansatzpunkt für die Weltraumforschung.
4. Anwendung vonLaserentfernungsmessungautonomes Rendezvous und Andocken im Weltraum
Das autonome Rendezvous und Andocken im Weltraum ist ein äußerst komplexer und präziser Prozess.
Ein Rendezvous-Verfahren bezeichnet das Zusammentreffen zweier oder mehrerer Raumfahrzeuge im Weltraumorbit zu einem festgelegten Zeitpunkt und an einer festgelegten Position. Der Aktionsabstand beträgt 100 km bis 10 m. Für die Annäherung werden GPS-Navigation, Mikrowellenradar, Lidar und optische Bildsensoren benötigt. Beim Andocken im Weltraumorbit verbinden sich zwei Raumfahrzeuge nach dem Zusammentreffen mechanisch zu einer Einheit. Der Operationsabstand beträgt 10 m bis 0 m und wird hauptsächlich durch fortschrittliche Videoführungssysteme (AVGS) realisiert.

5. Anwendung der Laserentfernungsmessung im Bereich der Weltraumschrottdetektion
Die Erkennung von Weltraumschrott ist eines der wichtigsten Anwendungsgebiete der Laserdetektionstechnologie für den Weltraum.

Zusammenfassend
Der Laser ist ein Werkzeug! Er ist aber auch eine Waffe!