ماذا تعرف عن الليدار LADAR

ماذا تعرف عن الليدار LADAR

إن تقنية الليدار  LADAR، وهي الحروف الأولى من عبارة Laser Detection And Ranging، وتعني “الكشف وقياس المدى بواسطة الليزر”. هي واحدة من أحدث تقنيات الاستشعار عن بعد، وهو جهاز يرسل ضوء فى اتجاه معين ويستقبل الضوء المرتد ويقوم بتحليله ويكتشف ويحدد خواص الاجسام المرتد منها الضوء.

يستخدم في جهاز الليدار LADAR الليزر للإستشعار والمسح الضوئي، ويكون المسح إما جوي أو أرضي، ولهذه التقنية عدة إستخدامات في العديد من المجالات وهذا ما سوف نتحدث عنه في هذا المقال.

أنواع تقنيات الإستشعار عن بعد

الرادار: يستخدم فيه أمواج الراديو للإستشعار
السونار: يستخدم فيه الأمواج الصوتية
الليدار: يستخدم أشعة الليزر
مكونات الليدار

مرسل transmitter لإرسال الإشارات ناحية الأهداف المرجوة.
مستقبل receiver لإستقبال الإشارات المرتدة .
مستشعرات antennas لتقوية وتركيز الإشارات .
ملحقات إلكترونية وحواسيب لتحليل البيانات .

آلية عمل نظام الليدار

تعتمد على حساب المسافة ما بين الجهاز والجسم المرصود (أو أي جسم على سطح الأرض) من خلال معرفة زمني الإرسال والاستقبال لكل نبضة ليزرية.
يرسل جهاز الليدار شعاع من الضوء الى الهدف ويتغير هذا الشعاع تبعا للهدف (الجسم) الساقط عليه ، بعض هذا الضوء ينعكس الى الجهاز وبعضه الآخر ايضا ينعكس بطريقة مشتته الى الجهاز حيث يتم تحليل هذا الضوء المنعكس بواسطة جهاز الليدار. ان التغير فى خصائص الضوء المنعكس من الهدف توضح بعضا من خصائص الهدف. كما ان زمن رحلة الضوء من الجهاز الى الهدف ثم الرجوع الى الجهاز يحدد المسافة بين الجهاز والهدف.
أنواع الليدار

وجد ثلاث انواع من اجهزة الليدار
1- ليدار تحديد المسافة
2- ليدار تباين امتصاص الضوء
3- ليدار الدوبلر

1- ليدار تحديد المسافة

هو ابسط انواع اجهزة الليدار ويستخدم فى تحديد المسافة بين جهاز الليدار وبين جسم صلب يسلط عليه الليزر من الجهاز (اى جسم صلب مثل الجدران الطويلة او الخرسانية او الخشبية او اى جسم).

2- ليدار تباين امتصاص الضوء

وهو يستخدم لقياس درجة التشبع الكيمائية (مثل الأوزون وبخار الماء والشوائب فى الهواء). ويستخدم الليدار موجتين ضوئيتين مختلفتين فى طول الموجة يتم اختيارهم حسب المادة المراد قياس درجة التشبع لها يتم امتصاص احد الموجتين الضوئيتين بواسطة هذه المادة ولا يتم امتصاص الموجة الأخرى بل يرتد جزء منها. يقوم الجهاز بتحلييل الفرق فى الكثافة الضوئية بين الموجتين المرتدتين ويحتسب درجة التشبع للمادة المراد اختبارها.

3- ليدار الدوبلر

وهو يستخدم لقياس سرعة الاجسام المتحركة سواء الصلبة او الغازية مثل الرياح والعواصف. عندما يسلط الضوء على جسم يتحرك فى اتجاه الليدار سواء بالاقتراب او الابتعاد فيمكن تحديد سرعته فعندما يتحرك اقترابا من الليدار سيستقبل الليدار موجة ضوئية اقل طول موجى من الموجة الاصليه وعندما يتحرك الجسم مبتعدا عن الليدار سيستقبل الليدار موجة ضوئية اكثر طول موجى من الموجة الاصلية وتسمى هذه الخاصية (تغير الطول الموجى) بخاصية تأثير دوبلر.

الإستخدامات العسكرية لتقنية الليدار

إنتشر استخدام الليزر في نظم التسليح المختلفة خلال السنوات الأخيرة انتشاراً كبيراً، وكان له أثر بالغ في زيادة فاعليتها، فأصبحت معدات الليزر تتداول من جندي المشاة، حتى المقاتلات والقاذفات، بل وبدأت تدخل في نظم الحرب ضد الصواريخ الباليستية.

هذا النوع من الرادار (الليدار) يتميز بدقته العالية في كشف ومتابعة وتعيين الأهداف. وهنا تستخدم أشعة الليزر في الإرسال بدلاً من الأشعة الرادارية، ويكون جهاز الاستقبال كهروضوئياً بدلاً من المستقبل الإلكتروني التقليدي في الرادار.
ويستخدم جهاز الليدار في قياس المدى من القواعد الأرضية، أو من السفن، أو من الطائرات والمركبات الفضائية. ويستخدم، أيضاً، في الاستشعار عن بعد، إذ تتم دراسة مكونات الغلاف الجوي وقياس بعض المكونات الكيماوية فيه.
وفي نظام الدفاع الجوي  “ليزرفاير”  (LASERFIRE)الذي يستخدم للتعامل مع الأهداف المنخفضة، يتكون نظام التتبع الآلي من نظام تتبع ليزري للأهداف، ونظام تتبع تليفزيوني للصاروخ. ويحقق شعاع الليزر الضيق دقة التتبع، وعدم التأثر بأعمال الإعاقة.
جدير بالذكر أن ليزر ثاني أكسيد الكربون له دور فعال في نظم تقدير المسافة، وإدارة نيران المدرعات، فقد بدأ إنتاج مقدرات مسافة بالليزر تستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون، بدلاً من ليزر “الياج”، لاستخدامه متكاملاً مع أجهزة الرؤية الليلية الحرارية، مما يسمح باستخدام الكاشف الحراري للرؤية الليلية والتصويب نفسه، وبالتالي فإن ذلك يقلل من تكلفة المعدة العسكرية المتكاملة. وتجري الدراسة الآن لاستخدام هذا الأسلوب مع قاذف الصاروخ المضاد للدبابات “تاو” TOW، والدبابة الكورية طراز XK-1.