מד מרחק הלייזר משמש לקביעה מדויקת של מרחק של עצם ללא מגע בעזרת לייזר. עיקרון המדידה הבסיסי של המכשיר מתבסס על מדידת הזמן שעובר מרגע יריית פולס הלייזר לעבר האובייקט ועד חזרתו למכשיר המדידה.

עקרון התפעול

מד מרחק לייזר פולט פולס לייזר לעבר היעד. הפולס משתקף חזרה מהמטרה למכשיר השולח (במקרה זה, מד מרחק לייזר). עיקרון השיטה מבוסס על העובדה שאור לייזר נע במהירות קבועה למדי דרך האטמוספרה של כדור הארץ. בתוך מד המרחק, יש מחשב פשוט המחשב במהירות את המרחק מאובייקט המטרה. שיטה זו לחישוב המרחק מסוגלת למדוד את המרחק מכדור הארץ לירח בתוך דקות ספורות.

חישוב מרחק

המרחק בין מד מרחק הלייזר למטרה ניתן לחישוב על ידי המשוואה: D = ct / 2, כאשר c שווה למהירות האור ו- t שווה לזמן (זמן הנסיעה הלוך ושוב בין מד המרחק למטרה). בהתחשב במהירות הגבוהה בה נע הלייזר והמיקוד שלו, חישוב גס זה מדויק מאוד עבור מרחקים יחסית קצרים של כמה מטרים, אך מאבד דיוק לאורך מרחקים קרובים מדי  או רחוקים מדי.

למה דווקא לייזר?

לייזרים הם קרני אור מרוכזות, אינטנסיביות, בדרך כלל בתדירות יחידה. הם שימושיים מאוד למדידת מרחקים מכיוון שהם נעים בקצב קבוע למדי באטמוספירה ונוסעים מרחקים ארוכים לפני שהם מתפצלים (היחלשות והתפשטות של קרן אור), דבר שמפחית את יעילות המדידה. כמו כן, פחות סביר כי אור לייזר יתפזר כמו אור לבן, מה שאומר שאור לייזר יכול לנסוע מרחק גדול בהרבה מבלי לאבד עוצמה. בהשוואה לאור לבן רגיל, פולס לייזר שומר על חלק גדול מהעוצמה המקורית שלו כשהוא משתקף מהמטרה, וזה מאוד חשוב בעת חישוב המרחק לאובייקט.

חשוב לדעת

הדיוק של מד מרחק לייזר תלוי בפולס המקורי שחוזר למכשיר השולח. למרות שקרני הלייזר מאוד צרות ומפוקסות ובעלות אנרגיות גבוהות, הן כפופות לאותם עיוותים אטמוספריים המשפיעים על אור לבן רגיל. עיוותים אטמוספריים אלה עשויים להקשות על קריאה מדויקת של המרחק של חפץ באזורים חמים או של  מרחקים ארוכים של יותר מקילומטר בשטח מדברי. כמו כן, חומרים שונים משקפים אור בדרגות שונות. חומר הנוטה לפזר או לקלוט אור מקטין את הסבירות שיהיה ניתן להחזיר את הפולס המקורי לחישוב.

צמצום הפרעות

כדי להבטיח אמינות, מדדי מרחק לייזר משתמשים בשיטה מסוימת כדי למזער את אור הרקע. יותר מדי אור רקע יכול להפריע למדידה כאשר החיישן מתחשב בחלק מאור הרקע בחישוב, וכתוצאה מכך קריאת מרחק שגויה.

יישומים למכשיר

למדי מרחק לייזר יש מגוון רחב של שימושים, החל מהכנת מפות וכלה בספורט. ניתן להשתמש בהם כדי ליצור מפות של קרקעית האוקיינוס ​​או מפות טופוגרפיה המנוקות מצמחייה. הם משמשים בצבא כדי לספק מרחק מדויק ליעדים לצלפים או ארטילריה, לסיור ולהנדסה. מהנדסים ומעצבים משתמשים במדדי לייזר כדי לבנות מודלים תלת ממדיים של חפצים. קשתים, ציידים ואפילו שחקני גולף משתמשים במכשיר כדי לחשב מרחק למטרה.