레이저 거리 측정기

Laser rangefinder
"Laser range scanner"가 여기로 리디렉션됩니다.3D 스캐너와 혼동하지 마십시오.
장거리 레이저 거리 측정기는 최대 20km의 거리를 측정할 수 있으며, 각진 마운트가 있는 삼각대에 장착됩니다.결과 시스템은 방위각 및 고도 측정도 제공합니다.

레이저 텔레미터라고도 알려진 레이저 거리 측정기는 물체까지의 거리를 측정하기 위해 레이저 빔을 사용하는 거리 측정기입니다.레이저 거리 측정기의 가장 일반적인 형태는 물체를 향해 좁은 빔으로 레이저 펄스를 보내고 펄스가 목표물에서 반사되어 송신자에게 반환되는 데 걸리는 시간을 측정함으로써 비행 원리에 따라 작동한다.이 기술은 빛의 속도가 빠르기 때문에 삼각 측량 및 기타 기술이 자주 사용되는 고정밀 서브밀리미터 측정에는 적합하지 않습니다.

펄스

거리 측정기가 걸릴 가능성을 줄이기 위해 펄스를 코드화할 수 있습니다.도플러 효과 기술을 사용하여 물체가 거리 측정기를 향해 움직이는지 또는 멀어지는지, 그리고 만약 그렇다면 얼마나 빠른지 판단할 수 있습니다.

정확

기기의 정밀도는 레이저 펄스의 상승 또는 하강 시간과 수신기 속도에 따라 결정됩니다.매우 날카로운 레이저 펄스를 사용하고 매우 빠른 검출기를 가진 것은 물체를 수 밀리미터 이내로 탐지할 수 있습니다.

범위 및 범위 오류

빔은 좁지만 결국 레이저 빔의 발산 및 섬광 및 빔 방황 효과로 인해 먼 거리에 걸쳐 확산된다. 공기 중 기포의 존재는 현미경 크기에서 지구 위 레이저 빔 경로의 대략 절반 높이까지의 렌즈로 작용한다.

레이저 자체의 발산 및 대기 열 기포를 측면으로 밀어내는 역할을 하는 횡풍과 결합된 이러한 대기 왜곡은, 예를 들어, 나무 밑이나 덤불 뒤, 또는 열린 곳에서 1km 이상의 장거리에서도 물체의 거리를 정확하게 읽는 것을 어렵게 만들 수 있습니다.보안되지 않은 사막 지형.

일부 레이저 빛은 물체보다 가까운 나뭇잎이나 나뭇가지에 반사되어 조기 복귀와 너무 낮은 판독값을 제공할 수 있습니다.또는 1200피트(365m)보다 긴 거리에서는 레이저광을 휘게 하는 가열 표면 근처의 공기 중 온도 경사로 인해 지구에 근접한 목표물이 단순히 신기루로 사라질 수 있다.이러한 모든 효과는 고려되어야 한다.

계산

레이저 거리 탐사에 적용되는 비행 시간 원칙.

점 A와 점 B 사이의 거리는 다음과 같습니다.

어디에c빛의 속도입니다.t는 A와 B 사이의 왕복 시간의 양입니다.

어디에φ빛의 이동에 의한 위상 지연입니다.ω광파의 각 주파수입니다.

그리고 방정식의 값을 대입하면

이 방정식에서는λ파장입니다.c/f;Δφ는 위상 지연의 일부이며, 위상 지연이 충족되지 않습니다(즉,φ모듈로 ));N라운드 트립과 δ의 웨이브 하프 사이클 정수입니다.N나머지 부분

테크놀로지

수호이 Su-27에 레이저 거리 측정기를 탑재한 OLS-27 IRST

비행 시간 - 가벼운 펄스가 목표물까지 이동한 후 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정합니다.빛의 속도를 알고 정확한 시간을 측정하면 거리를 계산할 수 있습니다.많은 펄스가 순차적으로 발생하며, 평균 응답이 가장 일반적으로 사용됩니다.이 기술을 사용하려면 매우 정확한 서브나노초 타이밍 회로가 필요합니다.

다중 주파수 위상 편이 - 반사 시 여러 주파수의 위상 편이를 측정한 다음 몇 가지 동시 방정식을 풀어 최종 측정값을 제공합니다.

간섭계 - 절대 거리가 아닌 거리의 변화를 측정하는 데 가장 정확하고 유용한 기술입니다.

적용들

군사의

GVS-5 레이저 거리 측정기를 가진 미군 병사

사거리 탐지기는 저격수나 포병에게 직격탄을 발사할 수 없는 거리에 위치한 목표물까지의 정확한 거리를 제공합니다.그들은 또한 군사 정찰과 공학을 위해 사용될 수 있다.

휴대용 군사 거리 탐지기는 2km에서 25km까지 작동하며 쌍안경이나 단안경과 결합된다.거리 측정기에 디지털 자기 나침반(DMC)과 경사계가 장착되어 있으면 자기 방위각, 기울기 및 표적의 높이(길이)를 제공할 수 있습니다.일부 레인지 파인더는 관찰자를 기준으로 목표물의 속도를 측정할 수도 있습니다.일부 레인지 파인더에는 측정 데이터를 화재 진압 컴퓨터 등의 다른 장비로 전송할 수 있는 케이블 또는 무선 인터페이스가 있습니다.일부 모델에서는 애드온 야간 시력 모듈을 사용할 수도 있습니다.대부분의 핸드헬드 레인지 파인더는 표준 배터리 또는 충전식 배터리를 사용합니다.

Accuracy International AWSM .338 Lapua Magnum 소총과 VECTRONIX[1] 레이저 거리 측정기 쌍안경을 전시하는 네덜란드 ISAF 저격수 팀

보다 강력한 레인지 파인더 모델은 최대 25km의 거리를 측정하며, 일반적으로 삼각대 또는 차량 또는 총기 플랫폼에 직접 설치됩니다.후자의 경우, 레인지 파인더 모듈은 온보드 열, 야간 시야 및 주간 관측 장비와 통합되어 있습니다.최첨단 군사 거리 탐지기는 컴퓨터와 통합될 수 있습니다.

레이저 거리 탐지기와 레이저 유도 무기를 군사 목표물에 대해 덜 유용하게 만들기 위해, 다양한 군용 무기가 레이저 흡수 페인트를 개발했을 수 있다.그럼에도 불구하고, 어떤 물체들은 레이저 빛을 잘 반사하지 못하기 때문에 레이저 거리 측정기를 사용하는 것은 어렵다.

최초의 상업용 레이저 거리 측정기는 1965년에 출시된 Hughes Aircraft와 함께 개발된 Bar & Stroud LF1이었다.그 후 Bar & Stroud LF2가 레인지파인더를 탱크 시야에 통합하였고, 1969년 치프테인 탱크에 이 레인지파인더를 장착하였다.두 시스템 모두 루비 [2]레이저를 사용했다.

3차원 모델링

이 LIDAR 스캐너는 건물, 암석층 등을 스캔하여 3D 모델을 제작하는 데 사용할 수 있습니다.LIDAR는 레이저 빔을 넓은 범위에서 조준할 수 있습니다.헤드가 수평으로 회전하고 미러가 수직으로 회전합니다.레이저 빔은 경로상의 첫 번째 물체까지의 거리를 측정하는 데 사용됩니다.

레이저 거리 측정기는 3차원 물체 인식, 3차원 물체 모델링 및 다양한 컴퓨터 비전 관련 분야에서 광범위하게 사용됩니다.이 기술은 소위 비행 시간 3D 스캐너의 심장부를 구성합니다.위에서 설명한 군사용 기구와 달리 레이저 레인지 파인더는 단면 또는 360도 스캔 모드로 고정밀 스캔 기능을 제공합니다.

단일 물체의 여러 각도에서 검색된 범위 데이터를 병합하여 가능한 한 오류가 적은 완전한 3-D 모델을 만들기 위해 많은 알고리즘이 개발되었습니다.레이저 레인지 파인더가 제공하는 장점 중 하나는 컴퓨터가 입체적인 방법처럼 두 이미지의 특징을 서로 연관지을 필요가 없다는 것입니다.

컴퓨터 비전 어플리케이션에서 사용되는 레이저 레인지 파인더는 깊이 분해능이 10분의 1 밀리미터 이하인 경우가 많습니다.이는 LIDAR에서 사용되는 비행 시간 기법과 달리 삼각 측량 또는 굴절 측정 기법을 사용하여 달성할 수 있습니다.

임업

산림 인벤토리에 사용되는 레이저 거리 측정기 TruPulse(필드 맵 기술과 조합)

임업에는 특수 레이저 거리 측정기가 사용됩니다.이 장치에는 리프 방지 필터가 있으며 반사체와 함께 작동합니다.레이저 빔은 이 반사체에서만 반사되므로 정확한 거리 측정이 보장됩니다.예를 들어 산림 자원에는 잎 방지 필터가 있는 레이저 거리 측정기가 사용됩니다.

스포츠

레이저 거리 측정기는 골프, 사냥, 양궁 등 정밀 거리 측정이 필요한 다양한 스포츠에서 효과적으로 사용할 수 있습니다.Caddytalk, Opti-logic Corporation, Bushnell, Leupold, Laser 등의 제조사가 있습니다.테크놀로지, Trimble, Leica, Newcon Optik, Op. Electronics, Nikon, Swarovski Optik 및 Zeiss.Bushnell의 많은 레인지 파인더에는 ARC(각도 범위 보상), 다거리 능력, 기울기, JOLT(표적이 잠겼을 때 진동) 및 핀 탐색과 같은 고급 기능이 포함되어 있습니다.ARC는 소총수의 법칙을 사용하여 손으로 계산할 수 있지만, 사냥할 때 거리 측정기에 맡기는 것이 보통 훨씬 쉽습니다.시간이 가장 중요한 골프에서는 레이저 거리 측정기가 깃발까지의 거리를 파악하는 데 유용하다.그러나 모든 기능이 골프 토너먼트 [3]플레이에 100% 합법적인 것은 아닙니다.비록 많은 서부 사냥꾼들이 거리 측정기를 필요로 하지만, 미국 동부의 많은 사냥꾼들은 더 긴 사격 거리와 더 넓은 공간 때문에 거리 측정기를 필요로 하지 않는다.

공업 생산 공정

철강업계의 재고 관리 시스템 및 생산 공정 자동화 과정에서 레이저 레인지 파인더 기술을 사용하는 것도 중요한 응용 분야입니다.

레이저 측정 도구

레이저 거리 측정기:Bosch GLM 50 C

레이저 레인지 파인더는 줄자 대신 건설, 개조, 부동산 등 여러 산업 분야에서도 사용되고 있으며, 1993년 Leica Geosystems에 의해 프랑스에서 처음 도입되었습니다.방처럼 큰 물체를 줄자로 측정하려면 다른 사람이 반대편 벽에 테이프를 잡고 테이프를 늘리기 위해 방을 가로지르는 투명한 선이 필요합니다.레이저 측정 도구를 사용하면 한 명의 작업자가 시선만으로 작업을 완료할 수 있습니다.일반적으로 줄자 측정이 더 정확하지만 레이저 측정 도구는 여러 측정을 수행할 때 일반적으로 신뢰할 수 있도록 보정할 수 있습니다.레이저 측정 도구에는 일반적으로 실내 면적이나 부피와 같은 간단한 계산을 수행할 수 있고 영국 단위와 미터 단위를 전환할 수 있는 기능이 포함됩니다.이러한 기기는 하드웨어 스토어 및 온라인 마켓플레이스에서 구입할 수 있습니다.

가격.

레이저 레인지 파인더는 제품의 품질과 용도에 따라 가격이 다를 수 있습니다.군용 등급 탐지기는 가능한 한 정확해야 하며, 또한 먼 거리까지 도달해야 합니다.이 장치들은 수십만 달러의 비용이 들 수 있다.사냥이나 골프와 같은 민간 애플리케이션의 경우 장치가 더 저렴하고 훨씬 더 쉽게 접근할 [4]수 있습니다.

안전.

레이저 레인지 파인더는 4개의 클래스와 여러 개의 서브 클래스로 나뉩니다.소비자가 사용할 수 있는 레이저 레인지 파인더는 보통 레이저 클래스1 또는 클래스2 디바이스로 비교적 [5]안전한 것으로 간주됩니다.안전 등급에 관계없이 항상 직접 눈을 마주치지 않도록 해야 합니다.군사용으로 사용되는 대부분의 레이저 레인지 파인더는 레이저 클래스 2의 에너지 레벨을 초과합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Archived copy". www.vectronix.ch. Archived from the original on 3 March 2016. Retrieved 13 January 2022.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  2. ^ Finlayson, D. M.; Sinclair, B. (January 1999). Advances in Lasers and Applications. ISBN 9780750306324.
  3. ^ 골프 레인지 파인더가 토너먼트 경기에 합법인가요?
  4. ^ "Laser Rangefinder Cost". OpticsPlanet. Retrieved 2017-04-11.
  5. ^ "Laser Standards and Classifications". www.rli.com. Retrieved 2017-04-11.

외부 링크

Wikimedia Commons의 Laser Range Finder 관련 미디어

  • [1] Hunting RangeFinder와 그 종류에 대한 간단한 설명.