लेज़र परासमापी

लेज़र परासमापी, जिसे लेजर दूरमापी के रूप में भी जाना जाता है, एक परासमापी दूरमापी है जो किसी पदार्थ की दूरी निर्धारित करने के लिए लेजर किरण का उपयोग करता है। लेजर परासमापी का सबसे सामान्य रूप पदार्थ के प्रति एक संकीर्ण किरण में एक लेजर स्पंद भेजकर उड्डयन काल के समय पर संचालित होता है और स्पंद द्वारा लिए गए समय को लक्ष्य से परावर्तित करने और प्रेषक को वापस करने के लिए मापता है। प्रकाश की उच्च गति के कारण, यह निपुणता उच्च परिशुद्धता उप-मिलीमीटर मापन के लिए उपयुक्त नहीं है, जहां त्रिकोणासन और अन्य प्रक्रिया का प्रायः उपयोग किया जाता है।

स्पंद
परासमापी के अवरूद्ध होने की संभावना को कम करने के लिए स्पंद को कोडित किया जा सकता है। डॉपलर प्रभाव निपुणता का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए संभव है कि पदार्थ परासमापी की ओर बढ़ रही है या दूर जा रही है, और यदि हां, तो कितनी तेजी से।

यथार्थता
उपकरण की यथार्थमापी लेजर स्पंद के उठने या गिरने के समय और प्राप्तकर्ता की गति से निर्धारित होती है। एक जो बहुत तेज लेजर स्पंदित का उपयोग करता है और एक बहुत तेज संसूचक है, वह कुछ मिलीमीटर के भीतर पदार्थ को श्रैणी में कर सकता है।

श्रेणी और श्रेणी त्रुटि
प्रकाश किरण संकीर्ण होने पर भी, यह अंततः लेजर किरण के किरण अपसरण के साथ-साथ प्रस्फुरण और किरण विचरण वाले प्रभावों के कारण लंबी दूरी पर प्रसार जाएगा, हवा में हवा के बुलबुले की उपस्थिति के कारण लेंस के रूप में कार्य करता है जिसका आकार सूक्ष्म से लेकर पृथ्वी के ऊपर लेजर किरण के पथ की स्थूलतः आधी ऊंचाई तक होता है।

इन वायुमंडलीय विरूपण को लेजर के अपसरण के साथ और अनुप्रस्थ हवाओं के साथ जोड़ा जाता है जो वायुमंडलीय गर्मी के बुलबुले को बाद में अभियान देने के लिए गठबंधन कर सकते हैं, जिससे किसी पदार्थ की दूरी, कुछ पेड़ों के नीचे या झाड़ियों के पीछे की यथार्थ वाचन प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है, या यहां तक ​​कि खुले और अस्पष्ट रेगिस्तानी इलाके में 1 किमी से अधिक की लंबी दूरी पर है।

कुछ लेज़र प्रकाश उन पत्तियों या शाखाओं को प्रतिबिंबित कर सकते हैं जो पदार्थ के समीप हैं, जल्दी वापसी और एक वाचन जो बहुत कम है। वैकल्पिक रूप से, 1200 फ़ीट (365 मी) से अधिक दूरी पर, लक्ष्य, यदि पृथ्वी के निकट है, तो बस एक मृगतृष्णा में लुप्त हो सकता है, जो गर्म सतह के निकट हवा में तापमान प्रवणता के कारण लेजर प्रकाश को झुकाता है। इन सभी प्रभावों को ध्यान में रखना होगा।

गणना
बिंदु A और B के बीच की दूरी द्वारा दिया गया है
 * $$D=\frac{ct}{2}$$

जहां c प्रकाश की गति है और t A और B के बीच गोल-ट्रिप के लिए समय की मात्रा है।


 * $$t=\frac{\phi}{\omega}$$

जहां φ प्रकाश के चलने से होने वाला चरण विलंब है और ω दृष्टि संबंधी तरंग की कोणीय आवृत्ति है।

फिर समीकरण में मान रखने पर,


 * $$D=\frac{1}{2} ct = \frac{1}{2} \frac{c \phi}{\omega} = \frac{c}{4 \pi f} (N \pi + \Delta \phi) = \frac{\lambda}{4}(N+ \Delta N)$$

इस समीकरण में, λ तरंगदैर्घ्य है $c⁄f$; Δφ चरण विलंब का हिस्सा है जो पूरा नहीं होता है $\pi$ (यानी φ modulo π); N गोल-ट्रिप के तरंग आधा चक्र की पूर्णांक संख्या है और Δ N शेष भिन्नात्मक भाग है।

प्रौद्योगिकियों
उड्डयन काल यह एक प्रकाश स्पंद को लक्ष्य तक जाने और वापस आने में लगने वाले समय को मापता है। ज्ञात प्रकाश की गति, और लिए गए समय की एक यथार्थ माप के साथ, दूरी की गणना की जा सकती है। कई स्पंदित को क्रमिक रूप से निकाल दिया जाता है और औसत प्रतिक्रिया का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। इस निपुणता के लिए बहुत यथार्थ उप-नैनोसेकंड समय परिपथिकी की आवश्यकता होती है।

बहु-आवृत्ति स्थिति-परिवर्तन - यह प्रतिबिम्ब पर बहुगुण आवृत्ति के स्थिति-परिवर्तन को मापता है फिर अंतिम माप देने के लिए कुछ समकालिक समीकरणों को हल करता है।

व्यतिकरणमिति - निरपेक्ष दूरियों के बदले दूरी में परिवर्तन को मापने के लिए सबसे यथार्थ और सबसे उपयोगी निपुणता है।

वायुमंडलीय अवशोषण द्वारा प्रकाश क्षीणन - यह विधि किसी वस्तु की दूरी की गणना करने के लिए एक वायुमंडलीय यौगिक (H2O, CO2, CH4, O2 आदि) से अवशोषण के कारण होने वाले लेजर किरण के क्षीणन को मापती है। प्रकाश वायुमंडलीय अवशोषण क्षीणन विधि के लिए असम्बद्ध असंगत प्रकाश स्रोतों और कम आवृत्ति वाले इलेक्ट्रॉनिकी की आवश्यकता होती है जो उपकरणों की उपद्रवता को कम करते हैं। इसके कारण, श्रेणी-निष्कर्ष के लिए कम लागत वाले प्रकाश स्रोतों का उपयोग किया जा सकता है। तथापि, विधि का अनुप्रयोग वायुमंडलीय माप या ग्रहों की खोज तक सीमित है।

सैन्य
परासमापी स्निपर्स और तोपखाने को स्पर्शबिन्दु असंपूर्त निशानेबाजी की दूरी से परे स्थित लक्ष्य के लिए एक यथार्थ दूरी प्रदान करते हैं। उनका उपयोग सैन्य आवीक्षण और अभियांत्रिकी के लिए भी किया जा सकता है।

हैंडहेल्ड सैनिक परासमापी 2 किमी से 25 किमी तक की श्रेणी में काम करते हैं और दूरबीन या एककोशिकीय के साथ संयुक्त होते हैं। जब परासमापी एक अंकीय चुंबकीय दिक्सूचक (डीएमसी) और आनतिमापी से सुसज्जित होता है तो यह लक्ष्य के चुंबकीय दिगंश, झुकाव और ऊंचाई (लंबाई) प्रदान करने में सक्षम होता है। कुछ परासमापी पर्यवेक्षक के संबंध में लक्ष्य की गति को भी माप सकते हैं। कुछ परासमापी के पास तार या तारविहीन अंतरापृष्ठ होते हैं जो उन्हें अपने माप डेटा को विपत्ति नियंत्रण संगणक जैसे अन्य उपकरणों में स्थानांतरित करने में सक्षम बनाते हैं। कुछ मॉडल पूरक रात्रि दूरदर्शिता अनुखंड का उपयोग करने की संभावना भी प्रदान करते हैं। अधिकांश हैंडहेल्ड परासमापी मानक या पुनः आवेशनीय बैटरी का उपयोग करते हैं।

परासमापी के अधिक प्रभावशाली मॉडल 25 किमी तक की दूरी को मापते हैं और सामान्यतः या तो त्रिपाद पर या सीधे वाहन या तोप मंच पर स्थापित होते हैं। बाद के मामले में परासमापी अनुखंड को युगपत् तापीय, रात दृष्टि और दिन के समय अवलोकन उपकरण के साथ एकीकृत किया गया है। सबसे उन्नत सैन्य परासमापी को संगणक के साथ एकीकृत किया जा सकता है।

लेजर परासमापी और लेजर-निर्देशित हथियारों को सैन्य लक्ष्यों के विरुद्ध कम उपयोगी बनाने के लिए, विभिन्न सैन्य हथियारों ने अपने वाहनों के लिए लेजर-अवशोषक चित्रकारी विकसित किया हो सकता है। भले ही, कुछ वस्तुएँ लेज़र प्रकाश को बहुत अच्छी तरह से प्रतिबिंबित नहीं करती हैं और उन पर लेज़र परासमापी का उपयोग करना कठिन होता है।

पहला व्यावसायिक लेजर परासमापी बर्र और स्ट्राउड LF1, जिसे ह्यूजेस विमान कंपनी के सहयोग से विकसित किया गया था, जो 1965 में उपलब्ध हुआ। इसके बाद बर्र एंड स्ट्राउड LF2 आया, जिसने परासमापी को एक टैंक दृष्टि में एकीकृत किया, और इसका उपयोग 1969 में सरदार टैंक पर किया गया था, जो इस तरह की प्रणाली से सुसज्जित पहला वाहन था। दोनों प्रणालियों ने माणिक लेज़रों का उपयोग किया।

3-डी प्रतिरूपण
लेजर परासमापी का उपयोग 3डी पदार्थ पहचान, 3-डी पदार्थ प्रतिरूपण, और संगणक दृष्टि से संबंधित क्षेत्रों की एक विस्तृत विविधता में बड़े पैमाने पर किया जाता है। यह निपुणता तथाकथित उड़ान का समय 3डी क्रमवीक्षक का केंद्र है। ऊपर वर्णित सैन्य उपकरणों के विपरीत, लेजर परासमापी ऐकल-फेस या 360-डिग्री क्रमवीक्षण प्रणाली के साथ उच्च-यथार्थता क्रमवीक्षण क्षमता प्रदान करते हैं।

यथासंभव कम से कम त्रुटि के साथ पूर्ण 3-डी मॉडल बनाने के लिए एकल पदार्थ के कई कोणों से प्राप्त श्रेणी डेटा को विलय करने के लिए कई कलनविधि विकसित किए गए हैं। संगणक दृष्टि के अन्य कार्यविधि पर लेजर परासमापी का प्रस्ताव करने वाले लाभों में से एक यह है कि त्रिविम विधियों के रूप में गहराई से जानकारी निर्धारित करने के लिए संगणक को दो छवियों से सुविधाओं को सहसंबंधित करने की आवश्यकता नहीं है।

संगणक दृष्टि अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले लेजर परासमापी में प्रायः मिलीमीटर या उससे कम के दसवें हिस्से का गहराई विश्लेषण होता है। यह LIDAR में उपयोग की जाने वाली उड़ान निपुणता के समय के विपरीत त्रिकोणासन या अपवर्तन माप निपुणता का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।

वानिकी
वानिकी में विशेष लेजर परासमापी का उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों में एंटी-लीफ निस्यंदक होते हैं और परावर्त्तक के साथ काम करते हैं। लेजर किरण केवल इस परावर्तक से परिलक्षित होता है और इसलिए यथार्थ दूरी माप की अधिपत्रित है। उदाहरण के लिए वन सूची के लिए एंटी-लीफ़ निस्यंदक वाले लेज़र परासमापी का उपयोग किया जाता है।

खेल
लेजर परासमापी का उपयोग विभिन्न खेलों में प्रभावी रूप से किया जा सकता है, जिसमें गोल्फ, शिकार और तीरंदाजी जैसे सटीक दूरी माप की आवश्यकता होती है। अधिक लोकप्रिय निर्माताओं में से कुछ हैं कैडीटॉक, ऑप्टि-लॉजिक संस्था, बुशनेल, ल्यूपोल्ड, लेजर प्रौद्योगिकी, ट्रिम्बल, लइका, न्यूकॉन ऑप्टिक, ऑप इलेक्ट्रॉनिक्स, निकॉन, स्वारोवस्की ऑप्टिक और कार्ल ज़ेइस्स। बुशनेल के कई परासमापी उन्नत सुविधाओं के साथ आते हैं, जैसे एआरसी (कोण सीमा मुआवजा), बहु-दूरी क्षमता, ढलान, जोल्ट (लक्ष्य वर्जित होने पर स्पंदित होना) और पिन-सीकिंग। राइफलमैन के नियम का उपयोग करके एआरसी की गणना हाथ से की जा सकती है, लेकिन यह सामान्यतः बहुत आसान होता है यदि आप आखेटी पर बाहर होने पर परासमापी को ऐसा करने दें। गोल्फिंग में जहां समय सबसे महत्वपूर्ण होता है, एक लेजर परासमापी झंडे की दूरी का पता लगाने में उपयोगी होता है। तथापि गोल्फ प्रतियोगिता खेलने के लिए सभी सुविधाएं 100% कानूनी नहीं हैं। पूर्वी अमेरिका में कई शिकारियों को परासमापी की आवश्यकता नहीं होती है, तथापि लंबी निशानेबाजी की दूरी और अधिक खुली जगहों के कारण कई पश्चिमी शिकारियों को उनकी आवश्यकता होती है।

औद्योगिक उत्पादन प्रक्रियाएं
इस्पात उद्योग में भंड़ार प्रबंधन प्रणालियों और उत्पादन प्रक्रियाओं के स्वचालन के दौरान एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग लेजर परासमापी निपुणता का उपयोग है।

लेजर मापने के उपकरण
लेजर परासमापी का उपयोग माप पट्टी के विकल्प के रूप में निर्माण, नवीनीकरण और भूमि भवन जैसे कई उद्योगों में भी किया जाता है, और इसे पहली बार फ्रांस में 1993 में लेइका जियोसिस्टम्स द्वारा प्रस्तुत किया गया था। माप पट्टी वाले कमरे जैसी बड़ी पदार्थ को मापने के लिए, दूर की दीवार पर फीते को पकड़ने के लिए किसी अन्य व्यक्ति की आवश्यकता होगी और फीते को फैलाने के लिए कमरे में सीधे एक स्पष्ट रेखा की आवश्यकता होगी। एक लेजर मापने के उपकरण के साथ, काम एक संचालक द्वारा दृष्टि की एक पंक्ति के साथ पूरा किया जा सकता है। यद्यपि फीता मापक सामान्यतः अधिक यथार्थ होता है, कई माप लेते समय सामान्यतः विश्वसनीय होने के लिए लेजर मापने के उपकरण को अंशांकित किया जा सकता है। लेजर मापने के उपकरण में सामान्यतः कुछ सरल गणना करने की क्षमता सम्मिलित होती है, जैसे कि कमरे का क्षेत्रफल या आयतन, साथ ही साम्राज्यिक और मापीय इकाइयों के बीच स्विच करना। ये उपकरण यंत्रसामग्री भंडार और ऑनलाइन बाजार में मिल सकते हैं।

मूल्य
उत्पाद की गुणवत्ता और अनुप्रयोग के आधार पर लेजर परासमापी की कीमत अलग-अलग हो सकती है। सैनिक श्रेणी परासमापी को जितना संभव हो उतना यथार्थ होना चाहिए और बड़ी दूरी तक पहुंचना चाहिए। इन उपकरणों की कीमत सैकड़ों हजारों डॉलर हो सकती है। नागरिक अनुप्रयोगों के लिए, जैसे कि शिकार या गोल्फ, उपकरण अधिक किफायती और अधिक आसानी से सुलभ हैं।

सुरक्षा
लेजर परासमापी को चार वर्गों और कई उपवर्गों में विभाजित किया गया है। उपभोक्ताओं के लिए उपलब्ध लेजर परासमापी सामान्यतः लेजर कक्षा 1 या कक्षा 2 उपकरण होते हैं और इन्हें अपेक्षाकृत आंखों के लिए सुरक्षित माना जाता है। सुरक्षा मूल्यांकन के निरपेक्ष, सीधे आँख से संपर्क करने से हमेशा बचना चाहिए। सैन्य उपयोग के लिए अधिकांश लेजर परासमापी लेजर वर्ग 2 ऊर्जा स्तरों से अधिक हैं।

यह भी देखें

 * जियोडिमीटर
 * लेजर तुंगतामिति
 * लेजर डिज़ाइनर
 * लेजर यंत्र नियंत्रण
 * लेजर क्रमवीक्षण
 * लेजर चेतावनीपूर्ण प्राप्तकर्ता
 * लेजर लेख की सूची
 * श्रेणी प्रतिबिंबन
 * उपग्रह लेजर ऋजुरेखन

बाहरी कड़ियाँ

 * A brief write-up on Hunting Rangefinder and its types.