Contenu
- Principe de fonctionnement
- Distance de calcul
- Pourquoi des lasers?
- Considérations
- Optique de réception
- Applications
Un télémètre laser fonctionne en mesurant le temps nécessaire pour qu'une impulsion de lumière laser soit réfléchie par une cible et renvoyée à la cible. C'est ce que l'on appelle le principe du "temps de vol", et la méthode est connue sous le nom de mesure du "temps de vol" ou de "pouls".
Principe de fonctionnement
Un télémètre laser émet une impulsion laser sur une cible. L'impulsion est ensuite réfléchie par la cible et renvoyée vers le dispositif récepteur (dans ce cas, un télémètre laser). Ce principe de "temps de vol" repose sur le fait que la lumière laser se déplace à une vitesse relativement constante dans l’atmosphère terrestre. À l’intérieur du compteur, un simple ordinateur calcule rapidement la distance à parcourir. Cette méthode de calcul de distance est capable de mesurer la distance de la Terre à la Lune en quelques centimètres. Les télémètres laser peuvent également être appelés «télémètres» ou «télémètres laser».
Distance de calcul
La distance entre le compteur et la cible est donnée par D = ct / 2, où c est égal à la vitesse de la lumière et t est égal à la durée du trajet aller-retour entre le compteur et la cible. Compte tenu de la vitesse élevée de déplacement de l'impulsion et de sa focalisation, ce calcul approximatif est très précis sur des distances de pieds ou de miles, mais perd de la précision sur des distances beaucoup plus proches ou plus éloignées.
Pourquoi des lasers?
Les lasers sont des faisceaux de lumière concentrés et concentrés, généralement d'une seule fréquence. Ils sont très utiles pour mesurer les distances car ils voyagent à des vitesses relativement constantes dans l’atmosphère et parcourent des distances beaucoup plus longues avant que la divergence (affaiblissement et propagation d’un faisceau de lumière) ne réduise l’efficacité du compteur. La lumière laser est également moins susceptible de se disperser que la lumière blanche, ce qui signifie que la lumière laser peut parcourir une distance beaucoup plus grande sans perdre en intensité. Par rapport à la lumière blanche ordinaire, une impulsion laser conserve une grande partie de son intensité initiale lorsqu'elle est réfléchie par la cible, ce qui est très important lors du calcul de la distance à un objet.
Considérations
La précision d'un télémètre laser dépend du retour de l'impulsion d'origine à l'appareil. Même si les faisceaux laser sont très étroits et ont des énergies élevées, ils sont soumis aux mêmes distorsions atmosphériques que celles affectant la lumière blanche normale. Ces distorsions atmosphériques peuvent rendre difficile une lecture précise de la distance d’un objet près de la verdure ou sur de longues distances de plus d’un kilomètre dans un terrain désertique. En outre, différents matériaux reflètent la lumière à des degrés plus ou moins élevés. Un matériau qui a tendance à absorber ou à disperser la lumière (diffusion) réduit la probabilité que l'impulsion laser d'origine puisse être renvoyée pour le calcul. Dans les cas où la cible a une réflexion diffuse, un télémètre laser utilisant une «méthode de déphasage» doit être utilisé.
Optique de réception
Pour assurer la fiabilité, les télémètres laser utilisent une méthode pour minimiser la lumière de fond. Trop de lumière de fond peut interférer avec la mesure lorsque le capteur confond une partie de la lumière de fond avec l'impulsion laser réfléchie, ce qui entraîne une lecture erronée de la distance. Par exemple, un télémètre laser conçu pour une utilisation dans les conditions antarctiques, où une lumière de fond intense est attendue, associe des filtres à bande passante étroite, des fréquences de faisceau divisées et un très petit iris pour bloquer le plus possible les interférences de la lumière de fond.
Applications
Les télémètres laser et les télémètres ont de nombreuses utilisations, de la cartographie au sport. Ils peuvent être utilisés pour créer des cartes du fond de l'océan ou des cartes topographiques débarrassées de la végétation.Ils sont utilisés dans l'armée pour fournir une distance exacte aux cibles pour les tireurs d'élite ou d'artillerie, pour la reconnaissance et pour le génie. Les ingénieurs et les concepteurs utilisent des télémètres laser pour construire des modèles 3D d'objets. Les archers, les chasseurs et les golfeurs ont tous recours à des télémètres pour calculer la distance à parcourir.