激光測距(laser distance measuring)是以激光器作爲光源進(jìn)行測距。根據激光工作的方式分爲連續激光器和脈沖激光器。氦氖、氩離子、氪镉等氣體激光器工作于連續輸出狀态,用于相位式激光測距;雙異質砷化镓半導體激光器,用于紅外測距;紅寶石、钕玻璃等固體激光器,用于脈沖式激光測距。激光測距儀由于激光的單色性好(hǎo)、方向(xiàng)性強等特點,加上電子線路半導體化集成(chéng)化,與光電測距儀相比,不僅可以日夜作業、而且能(néng)提高測距精度,顯著減少重量和功耗,使測量到人造地球衛星、月球等遠目标的距離變成(chéng)現實。
激光測距儀是利用激光對(duì)目标的距離進(jìn)行準确測定的儀器。激光測距儀在工作時(shí)向(xiàng)目标射出一束很細的激光,由光電元件接收目标反射的激光束,計時(shí)器測定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間,計算出從觀測者到目标的距離。
若激光是連續發(fā)射的,測程可達40公裡(lǐ)左右,并可晝夜進(jìn)行作業。若激光是脈沖發(fā)射的,一般絕對(duì)精度較低,但用于遠距離測量,可以達到很好(hǎo)的相對(duì)精度。
世界上第一台激光器,是由美國(guó)休斯飛機公司的科學(xué)家梅曼于1960年,首先研制成(chéng)功的。美國(guó)軍方很快就(jiù)在此基礎上開(kāi)展了對(duì)軍用激光裝置的研究。1961年,第一台軍用激光 測距儀通過(guò)了美國(guó)軍方論證試驗,對(duì)此後(hòu)激光測距儀很快就(jiù)進(jìn)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确,其誤差僅爲其它光學(xué)測距儀的五分之一到數百分之一,因而被(bèi)廣泛用于地形測量,戰場測量,坦克,飛機,艦艇和火炮對(duì)目标的測距,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。
由于激光測距儀價格不斷下調,工業上也逐漸開(kāi)始使用激光測距儀。國(guó)内外出現了一批新型的具有測距快、體積小、性能(néng)可靠等優點的微型測距儀,可以廣泛應用于工業測控、礦山、港口等領域。
激光是六十年代發(fā)展起(qǐ)來的一項新技術。它是一種(zhǒng)顔色很純、能(néng)量高度集中、方向(xiàng)性很好(hǎo)的光。激光測距儀是利用激光進(jìn)行測距的一種(zhǒng)儀器。它的作用原理很簡單:通過(guò)測定激光開(kāi)始發(fā)射到激光從目标反射回來的時(shí)間來測定距離。例如用激光測距儀來測量月球的距離,如果激光從開(kāi)始發(fā)射到從月球反射回來的時(shí)間被(bèi)測定爲2.56秒,激光發(fā)射到月球的單程時(shí)間就(jiù)等于1.28秒,而激光的速度是光速,等于每秒三十萬公裡(lǐ)。因此,測得的月球離地球的距離爲單程時(shí)間和光速的乘積,即三十八萬四千公裡(lǐ)。爲了發(fā)射和接收激光,并進(jìn)行計時(shí),激光測距儀由激光發(fā)射器、接收器、鍾頻振蕩器及距離計數器等組成(chéng)。
激光測距儀還(hái)能(néng)用來對(duì)人造衛星跟蹤測距,測量飛機飛行高度,對(duì)目标進(jìn)行瞄準測距,以及進(jìn)行地形測繪,勘察等。
通常爲了減少誤差,那些激光測距儀都(dōu)會(huì)在被(bèi)測端方上一個反射面(miàn),以減少漫反射造成(chéng)的誤差,那那些狙擊手用的望遠鏡式的激光測距儀到底是怎麼(me)克服這(zhè)個問題的?激光測距儀工作原理和聲納差不多,但是接收反射回來的光的信号會(huì)不會(huì)很容易被(bèi)環境中的其他波長(cháng)和強度的光線幹擾?
激光測距儀(脈沖式)的檢測器件一般用雪崩光電二極管,它隻對(duì)特定波長(cháng)的光敏感,波長(cháng)匹配的話極小的光強也能(néng)被(bèi)它檢測到,波長(cháng)不匹配,即使光強很大,也不能(néng)被(bèi)檢測到。激光正好(hǎo)具有單色性好(hǎo)的特點,常用的的波長(cháng)爲905nm。所以接收反射回來的光的信号不容易被(bèi)環境中的其他波長(cháng)和強度的光線幹擾。
另外:常用的激光測距有兩(liǎng)種(zhǒng)方案:脈沖法和相位法。
相位法通過(guò)測量返回的波的相位偏差來測量距離,這(zhè)個需要配合目标,也就(jiù)是你所說(shuō)的被(bèi)測端方上一個反射面(miàn),這(zhè)種(zhǒng)情況下,測距儀的發(fā)射功率較小。
狙擊手用的望遠鏡式的激光測距儀一般都(dōu)是用的脈沖法,即發(fā)出一個脈沖,開(kāi)始計時(shí),收到反射的脈沖後(hòu)停止計時(shí),達到測距的目的。這(zhè)種(zhǒng)情況下,沒(méi)有合作目标時(shí),靠漫反射光波能(néng)量損失使很嚴重的,但是一般不影響測量。理由如前所述。一般會(huì)加大測距儀的發(fā)射功率來作一定的補償。
若激光是連續發(fā)射的,測程可達40公裡(lǐ)左右,襯氟蝶閥并可晝夜進(jìn)行作業。若激光是脈沖發(fā)射的,一般絕對(duì)精度較低,但用于遠距離量,可以達到很好(hǎo)的相對(duì)精度。世界上第一台激光器,是由美國(guó)休斯飛機公司的科學(xué)家梅曼于1960年,首先研制成(chéng)功的。美國(guó)軍方很快就(jiù)在此基礎上開(kāi)展了對(duì)軍用激光裝置的研究。1961年,第一台軍用激光測距儀通過(guò)了美國(guó)軍方論證試驗,對(duì)此後(hòu)激光測距儀很快就(jiù)進(jìn)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确,其誤差僅爲其它光學(xué)測距儀的五分之一到數百分之一,因而被(bèi)廣泛用于地形測量,戰場測量,坦克,飛機,艦艇和火炮對(duì)目标的測距,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。由于激光測距儀價格不斷下調,工業上也逐漸開(kāi)始使用激光測距儀。國(guó)内外出現了一批新型的具有測距快、體積小、性能(néng)可靠等優點的微型測距儀,可以廣泛應用于工業測控、礦山、港口等領域。主要分類一維激光測距儀用于距離測量、定位;二維激光測距儀(Scanning Laser Rangefinder)用于輪廓測量,定位、區域監控等領域;三維激光測距儀(3D Laser Rangefinder)用于三維輪廓測量,三維空間定位等領域。
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麼(me)?測距原理基本可以歸結爲測量光往返目标所需要時(shí)間,然後(hòu)通過(guò)光速c =299792458m/s和大氣折射系數n計算出距離D。由于直接測量時(shí)間比較困難,通常是測定連續波的相位,稱爲測相式測距儀。當然,也有脈沖式測距儀,典型的是WILD的DI-3000需要注意,測相并不是測量紅外或者激光的相位,而是測量調制在紅外或者激光上面(miàn)的信号相位。建築行業有一種(zhǒng)手持式的激光測距儀,用于房屋測量,其工作原理與此相同。
2.被(bèi)測物體平面(miàn)必須與光線垂直麼(me)?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,直接以光滑的牆面(miàn)反射測量,主要是因爲距離比較近,光反射回來的信号強度夠大。與此可以知道(dào),一定要垂直,否則返回信号過(guò)于微弱將(jiāng)無法得到精确距離。
3.若被(bèi)測物體平面(miàn)爲漫反射是否可以?通常也是可以的,實際工程中會(huì)采用薄塑料闆作爲反射面(miàn)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。