ทำไมกล้อง Total Station ถึงยิงระยะทางได้ไกลเป็นกิโลเมตร?

ทำไมกล้อง Total Station ถึงยิงระยะทางได้ไกลเป็นกิโลเมตร?

     หลายคนอาจสงสัยว่ากล้อง Total Station สามารถยิงลำแสงวัดระยะทางได้ไกลหลายกิโลเมตร (บางรุ่นไกลถึง 3-5 กิโลเมตร) แถมยังแม่นยำในระดับมิลลิเมตรได้อย่างไร ความลับนี้อยู่ที่การทำงานร่วมกันของ 3 เทคโนโลยีอัจฉริยะ ดังนี้

1. ลำแสงเลเซอร์ความเข้มข้นสูง (Collimated Light)

   กล้องสำรวจไม่ได้ใช้แสงไฟธรรมดา แต่ใช้เทคโนโลยี EDM (Electronic Distance Measurement) ในการปล่อยแสงเลเซอร์หรืออินฟราเรดที่ถูกบีบให้เป็นลำแสงขนานแคบๆ

• เกาะกลุ่มแน่น : แสงจะไม่แตกกระจายหรือขยายวงกว้างออกไปเมื่อวิ่งในอากาศเหมือนแสงไฟฉายทั่วไป
  
• ทะลุทะลวงสูง : พลังงานแสงที่เกาะกลุ่มกันอย่างหนาแน่น ทำให้เดินทางผ่านชั้นบรรยากาศ ฝุ่น หรือไอร้อนหน้างานได้อย่างดีเยี่ยม

2. การสะท้อนกลับ 100% ด้วย "แก้วปริซึม" (Corner Cube Prism)

   ปัจจัยสำคัญที่ขาดไม่ได้คือ เป้าปริซึม ที่ตั้งอยู่ปลายทาง ซึ่งตัวดวงแก้วไม่ได้เป็นกระจกเงาแบนๆ แต่ถูกเจาะผิวสัมผัสหักมุมเป็นทรงลูกบาศก์สามเหลี่ยม

• สะท้อนกลับทางเดิม : คุณสมบัติพิเศษของ Corner Cube คือ ไม่ว่าแสงเลเซอร์จะวิ่งเข้ามาชนทำมุมเอียงแค่ไหน มันจะสะท้อนแสงนั้น กลับออกไปในทิศทางขนานเดิมที่วิ่งมาแบบ 100%
  
• ไม่สูญหายกลางทาง : แสงเลเซอร์จึงวิ่งกลับเข้าสู่หน้าเลนส์รับแสงของกล้องได้เกือบครบถ้วน โดยไม่แฉลบหายไปในอากาศ

3. ตัวรับสัญญาณความไวสูง (High-Sensitivity Receiver)

   ภายในตัวกล้องมีตัวรับสัญญาณแสง (Photodetector) ที่มีความไวต่อคลื่นแสงของกล้องสูงมาก

• แม้แสงเลเซอร์จะวิ่งไป-กลับเป็นระยะทางหลายกิโลเมตรจนพลังงานอ่อนลงเหลือเพียงเศษเสี้ยวเดียว ตัวรับสัญญาณก็ยังจับคลื่นแสงนั้นได้
  
• สมองกลจะนำสัญญาณที่ได้รับมาคำนวณหาความต่างเฟส (Phase Shift) หรือนับเวลาเดินทางของแสง (Time of Flight) แล้วแปลออกมาเป็นตัวเลขระยะทางบนหน้าจอทันที

     โหมดใช้เป้า (Prism Mode) ยิงได้ไกล 3,000 - 5,000 เมตร เพราะได้ดวงแก้วปริซึมช่วยสะท้อนแสงกลับมาได้เต็มๆ โหมดไม่ใช้เป้า (Reflectorless Mode) อาศัยแสงสะท้อนจากวัตถุธรรมชาติ (เช่น ผนังปูน, เปลือกไม้) ซึ่งสะท้อนแสงกลับได้น้อย ระยะยิงสูงสุดจึงลดลงเหลือประมาณ 500 - 1,000 เมตร เท่านั้น