Daljinomjer

Totalna stanica za geodetska mjerenja.

Civilni GPS prijamnik ili GPS navigacijski uređaj u pomorskoj primjeni.

Triangulacija se može iskoristiti za mjerenje udaljenosti od broda do obale. Jedan geodet mjeri kut α, a drugi β. Poznavajući udaljenost l, može se izračunati udaljenost d.

Very Large Array, puno malih teleskopa se povezuje radio interferometrijom u veliki teleskop.

Način rada sonara.

Daljinomjer je mjerni instrument za mjerenje udaljenosti između neke točke (cilj) i stajališta promatrača, koji se primjenjuje u geodeziji, navigaciji, vojnoj praksi za određivanje udaljenosti mete, pri fotografskim snimanjima i tako dalje. Danas postoji mnogo različitih vrsta daljinomjera, od jednostavnih do vrlo složenih.

Vrste daljinomjera

Daljinomeri se svrstavaju se u dvije glavne skupine: optičke i elektroničke daljinomjere.

Optički daljinomjer

Optički daljinomjer osniva se na rješavanju zamišljenoga paralaktičkog trokuta koji se proteže od instrumenta do cilja. Jedan kut trokuta vrlo je malen (paralaktički kut), a njemu nasuprot nalazi se i vrlo mala stranica, koja se naziva bazom i može se nalaziti na stajalištu promatrača ili na cilju. Daljinomjer s bazom na stajalištu ima dva objektiva s paralelnim osima, a njihov razmak tvori bazu opisanoga trokuta. U okularu se zato vide dvije slike cilja, koje se zakretanjem jednog objektiva stapaju u jednu, pa se tako mjeri i kut potreban za izračunavanje udaljenosti s pomoću jednostavnih trigonometrijskih jednadžbi. Daljinomjeru s bazom na cilju služi kao baza mjerna letva. Poravnanjem mjernih niti u okularu daljinomjera s vizurnim točkama na letvi, određen je istodobno i paralaktički kut, pa se može izračunati udaljenost. Optički daljinomjer, koji je danas izgubio mnogo na važnosti, malog je dosega mjerenja (od 100 do 200 metara) i male točnosti (relativna pogreška veća od 10^–4). Osim opisanoga jednostavnog optičkog daljinomjera, u tu se skupinu uvrštavaju i interferometri, koji se ističu vrlo točnim mjerenjem (relativna pogreška 10^–7).

Elektronički daljinomjer

Elektronički daljinomjer osniva se na mjerenju vremena (impulsni daljinomjer) ili fazne razlike (fazni daljinomjer) nakon putovanja elektromagnetskog vala do cilja i natrag do daljinomjera. Većina tih daljinomjera (svi impulsni i mnogi fazni) svrstava se u elektrooptičke daljinomjere, jer rade s vidljivim i infracrvenim zračenjem (najčešće kao laserski uređaji), pa je nužna izravna optička povezanost s ciljem. U njih se ne ubrajaju jedino oni fazni daljinomjeri koji rade s mikrovalnim zračenjem.

Elektronički daljinomjeri općenito su velika dosega i srednje do visoke točnosti (od 10^–4 do manje od 10^–6). Oni su većinom automatizirani zahvaljujući primjeni računala, koje upravlja mjernim procesom i obavlja sve računske i kontrolne funkcije. Dostupni su i mali ručni laserski daljinomjeri s faznim načinom mjerenja i dosegom do stotinjak metara, prikladni za mjerenja u građevinama, na gradilištima i slično.

Osim daljinomjerima, veće udaljenosti određuju se danas i metodama satelitske geodezije (globalni položajni sustav ili GPS). Za podvodna mjerenja (određivanje dubine) služe ultrazvučni uređaji (sonar).

Impulsni daljinomjer

Impulsni daljinomjer odašilje vrlo kratak impuls elektromagnetskog zračenja, koji se od reflektora na cilju odbija i vraća do daljinomjera. Na temelju vremena koje je impulsu potrebno da prijeđe put do cilja i natrag, određuje se udaljenost do cilja, a to je i način djelovanja radara. Iako je u načelu rad impulsnoga daljinomjera jednostavan, mjerenje je u konstruktivnom rješenju i tehničkoj izvedbi vrlo složeno. Razlog je tomu velika brzina širenja elektromagnetskih valova, pa je zbog toga i vrijeme putovanja potrebno mjeriti s vrlo velikom točnošću. Osim toga, na brzinu širenja impulsa utječe i sastav i nestabilnost atmosfere, a zbog divergencije snopa nastaju refleksi koji smanjuju točnost mjerenja. Tek je laserski impulsni daljinomjer omogućio mjerenje vrlo velikih udaljenosti s velikom točnošću. Tako je, na primjer, refleksijom na zrcalu koje su astronauti postavili na Mjesecu bila izmjerena udaljenost do Zemlje s nesigurnošću od samo 30-ak centimetara.

Fazni daljinomjer

Fazni daljinomjer neprekidno (kontinuirano) odašilje elektromagnetske valove i ponovno ih prima nakon refleksije na cilju, a iz fazne razlike između odaslanog i povratnog vala određuje udaljenost do cilja. Fazna razlika mjeri se uspoređivanjem intenziteta, što se registrira fotoćelijom, koja svjetlosnu energiju pretvara u električnu. Kako je svjetlosni val prefino mjerilo za mjerenje udaljenosti, on je samo val nosilac, a za mjerenje služi val koji je moduliran tako da se valu nosiocu superponira val znatno veće valne duljine.