שיטת זמן מעוף |
מדידת טווח בעזרת זמן מעוף (time of flight) מבוססת בדרך כלל על חישוב הזמן הדרוש לאות להגיעה לעצם הנבדק ולחזור ממנו. יש שלושה סוגים עיקריים של אותות שניתן לעקוב אחריהם: גלי רדיו, קרני אור וגלי קול. (שני הראשונים הם אותות אלקטרומגנטיים.) קביעת הטווח מתבצעת לפי אותו עיקרון לגבי כל אחד מסוגי האותות. הטווח X ממקור האות עד לעצם הנבדק מקיים את הנוסחה:
X=0.5vt
v הוא מהירות האות ו-t הוא זמן המעוף ממקור האות וחזרה.
נוסחה זו טובה לגבי כל אחד מסוגי האותות, אך לכל סוג יש מאפיינים משלו, המשפיעים על דיוק המדידה.
גלי רדיו- מדידת הטווח, המקבלת באמצעות אות כזה, נעשית באמצעות מכשיר הידוע בשם מכ"ם radar)), המשדר וקולט גלי רדיו בתחום מיוחד. המכ"ם מודד באופן די מדויק את הטווח של עצמים מתכתיים הנמצאים במרחק גדול יחסית, אך קשה למדוד באמצעותו, באופן מדויק, את הטווח של עצמים קרובים, וגם את הטווח של עצמים לא מתכתיים.
קרני אור- מערכת למדידת טווח בעזרת קרני אור נקראת lidar (ranging light detection and). Lidar מייצרת פרץ קצר של אור, בדרך כלל, קרינת לייזר. כיוון שמהירות האור גבוהה מאוד, מדידה של זמן מעוף עד לעצם קרוב היא קשה ולא מדויקת. לכן במקום למדוד זמנים קצרים אלה (עד למיליארדיות השנייה), מקובל
למדוד את הפרש המופע (פאזה) בין הגל המשוגר לגל
המוחזר. מסתבר כי הפרש מופע זה הוא מתכונתי (פרופורציונלי) לטווח.
בשיטה זו, אור הלייזר צריך להיות מאופנן באופן משרעת.
גלי קול- מדידת גלי קול, בתחומים השונים (בעיקר בתחום האולטרה סוני), מאפשרות למדוד טווח של עצמים בדיוק שאינו נופל מהדיוק של שתי השיטות הקודמות, הודות למהירות הנמוכה יחסית של התפשטות גלי קול. עקב כך, שיטת מדידה זאת מקובלת למדידת טווחים הנעים בין 30 ס"מ לכמה עשרות מטרים, ומידת הדיוק המושגת היא כ 2-3 ס"מ. פותחו גם חישני קול המיועדים למדידת טווחים קצרים יותר שבין 2 ל-15 ס"מ. חישנים אלה מתאימים להכוונת תפסן הרובוט אל עצם מסוים בסביבתו.
נוסף למדידת טווחים, המידע המגיע מגלי הקול החוזרים מגלה פרטים על מבנה העצם הנבדק. לצורך זה יש לבצע מספר רב של מדידות אקוסטיות על העצם הנידון ולנתח את הנתונים המתקבלים מהן.
נציין עוד כי מדידת הטווחים וזיהוי עצמים באמצעות גלי קול עומדים ביסודה של מערכת הסונר המשמשת לניווט אצל בעלי-חיים (עטלפים ויונקים ימיים) וכן בכלי שיט וגם בצוללות.
|
|
|
|
|
|
|
|
© כל הזכויות שמורות למערכת המידע איתן
|
| |
שיטת פס אור