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激光測距儀的原理及分類

日期:2020-11-13 22:04
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摘要: 激光測距儀的原理及分類 激光測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光,由光電元件接收目標反射的激光束,計時器測定激光束從發射到接收的時間,計算出從觀測者到目標的距離。 若激光是連續發射的,測程可達40公裏左右,並可晝夜進行作業。若激光是脈衝發射的,一般優良精度較低,但用於遠距離測量,可以達到很好的相對精度。 世界上**台激光器,是由美國休斯飛機公司的科學家梅曼於1960年,首先研製成功的。美國軍方很快就在此基礎上開展了對軍用激光裝...

激光測距儀的原理及分類

激光測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光,由光電元件接收目標反射的激光束,計時器測定激光束從發射到接收的時間,計算出從觀測者到目標的距離。
 
若激光是連續發射的,測程可達40公裏左右,並可晝夜進行作業。若激光是脈衝發射的,一般優良精度較低,但用於遠距離測量,可以達到很好的相對精度。

世界上**台激光器,是由美國休斯飛機公司的科學家梅曼於1960年,首先研製成功的。美國軍方很快就在此基礎上開展了對軍用激光裝置的研究。1961年,**台軍用激光測距儀通過了美國軍方論證試驗,對此後激光測距儀很快就進入了實用聯合體。
 
激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準確,其誤差僅為其它光學測距儀的五分之一到數百分之一,因而被廣泛用於地形測量,戰場測量,坦克,飛機,艦艇和火炮對目標的測距,測量雲層、飛機、導彈以及人造衛星的高度等。它是提高高坦克、飛機、艦艇和火炮精度的重要技術裝備。
 
由於激光測距儀價格不斷下調,工業上也逐漸開始使用激光測距儀。國內外出現了一批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優點的微型測距儀,可以廣泛應用於工業測控、礦山、港口等領域。
 
主要分類

一維激光測距儀

用於距離測量、定位;

二維激光測距儀(ScanningLaserRangefinder)

用於輪廓測量,定位、區域監控等領域;

三維激光測距儀(3DLaserRangefinder)

用於三維輪廓測量,三維空間定位等領域。

圖:使用激光測量月球到地球距離的示意圖

激光測距儀的測量原理及方法

1.利用紅外線測距或激光測距的原理是什麽?

測距原理基本可以歸結為測量光往返目標所需要時間,然後通過光速c=299792458m/s和大氣折射係數n計算出距離D。由於直接測量時間比較困難,通常是測定連續波的相位,稱為測相式測距儀。當然,也有脈衝式測距儀,典型的是WILD的DI-3000
 
需要注意,測相並不是測量紅外或者激光的相位,而是測量調製在紅外或者激光上麵的信號相位。建築行業有一種手持式的激光測距儀,用於房屋測量,其工作原理與此相同。

2.被測物體平麵必須與光線垂直麽?

通常精密測距需要全反射棱鏡配合,而房屋量測用的測距儀,直接以光滑的牆麵反射測量,主要是因為距離比較近,光反射回來的信號強度夠大。與此可以知道,一定要垂直,否則返回信號過於微弱將無法得到**距離。
 
3.若被測物體平麵為漫反射是否可以?

通常也是可以的,實際工程中會采用薄塑料板作為反射麵以解決漫反射嚴重的問題。

4.超聲波測距精度比較低,現在很少使用。