מבוא להתפתחות ההיסטורית של מדדי טווח לייזר
מד טווח לייזר הוא מכשיר המודד במדויק את המרחק של מטרה באמצעות פרמטר מסוים של לייזר מאופנן. מד טווח לייזר פולס הוא מכשיר הפולט קרן לייזר דופק קצרה או רצף של פולסים קצרים לעבר מטרה במהלך הפעולה. קרן הלייזר המשתקפת על ידי המטרה נקלטת על ידי אלמנט פוטו-אלקטרי, והטיימר מודד את הזמן מהפליטה ועד לקליטת קרן הלייזר, מחשב את המרחק ממד הטווח למטרה.
כאשר הספק קרן הלייזר הנפלט מספיק, טווח המדידה יכול להגיע לכ-40 קילומטרים ואף יותר, ומד הטווח של הלייזר יכול לפעול ביום ובלילה. עם זאת, כאשר ישנם חומרים בעלי קצב ספיגת לייזר גבוה בחלל, המרחק והדיוק של מד הטווח יפחתו.
הלייזר הראשון בעולם היה לייזר האודם שפותח על ידי המדען מיימן מחברת יוז מטוסים בשנת 1960. הצבא האמריקני ביצע במהירות מחקר על מכשירי לייזר צבאיים המבוססים על בסיס זה. בשנת 1961 עבר מד טווח הלייזר הצבאי הראשון את מבחן ההדגמה של צבא ארה"ב, ולאחריו, מד הטווח הלייזר נכנס במהירות לשלב המעשי.
עקב הירידה המתמשכת במחירם של מדדי טווח לייזר, נעשה בהם שימוש הדרגתי בתעשייה. אצווה של סוגים חדשים של מדדי טווח מיקרו עם יתרונות כמו טווח מהיר, גודל קטן וביצועים אמינים צצו הן בארץ והן בינלאומית, אשר ניתן להשתמש בהם באופן נרחב למדידה ובקרה תעשייתית, מכרות, נמלים ותחומים אחרים.
לייזר היא טכנולוגיה חדשה שפותחה בשנות ה-60. זהו סוג של אור עם צבע טהור, אנרגיה מרוכזת מאוד וכיווניות טובה. מד טווח לייזר הוא מכשיר המשתמש בלייזר למדידת מרחק. עקרון העבודה שלו פשוט: מדידת המרחק על ידי מדידת הזמן מתחילת פליטת הלייזר ועד השתקפות הלייזר מהמטרה. לדוגמה, שימוש במד טווח לייזר למדידת מרחק הירח, אם הזמן מתחילת פליטת הלייזר ועד ההשתקפות חזרה מהירח נמדד כ-2.56 שניות, הזמן החד-כיווני מפליטת הלייזר לירח שווה ל-1.28 שניות, ומהירות הלייזר היא מהירות האור, ששווה ל-300000 קילומטרים לשנייה. לכן, המרחק הנמדד מהירח לכדור הארץ הוא תוצר של זמן חד-כיווני ומהירות האור, שהיא 384,000 קילומטרים. על מנת לפלוט ולקלוט לייזרים ולבצע תזמון, מד הטווח של הלייזר מורכב ממשדר לייזר, מקלט, מתנד תדר שעון ומונה מרחק.
ניתן להשתמש במדדי טווח בלייזר גם למעקב והרחקת לוויינים מלאכותיים, מדידת גבהי טיסה של מטוסים, כוונה והרחקת מטרות, כמו גם ביצוע סקרי שטח ומדידות.
