激光測距儀原理介紹

激光測距儀是利用激光對目標的距離進(jìn)行準確測定的儀器。激光測距儀在工作時(shí)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(shí)器測定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，計算出從觀(guān)測者到目標的距離。
　　若激光是連續發(fā)射的，測程可達40公里左右，并可晝夜進(jìn)行作業(yè)。若激光是脈沖發(fā)射的，一般絕對精度較低，但用于遠距離測量，可以達到很好的相對精度。
　　世界上第一臺激光器，是由美國休斯飛機公司的科學(xué)家梅曼于1960年，首先研制成功的。美國軍方很快就在此基礎上開(kāi)展了對軍用激光裝置的研究。1961年，第一臺軍用激光 測距儀通過(guò)了美國軍方論證試驗，對此后激光測距儀很快就進(jìn)入了實(shí)用聯(lián)合體。
　　激光測距儀重量輕、體積小、操作簡(jiǎn)單速度快而準確，其誤差僅為其它光學(xué)測距儀的五分之一到數百分之一，因而被廣泛用于地形測量，戰場(chǎng)測量，坦克，飛 機，艦艇和火炮對目標的測距，測量云層、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(shù)裝備。
　　由于激光測距儀價(jià)格不斷下調，工業(yè)上也逐漸開(kāi)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(yōu)點(diǎn)的微型測距儀，可以廣泛應用于工業(yè)測控、礦山、港口等領(lǐng)域。
　　主要分類(lèi)
　　一維激光測距儀
　　用于距離測量、定位；
　　二維激光測距儀（Scanning Laser Range finder）
　　用于輪廓測量，定位、區域監控等領(lǐng)域；
　　三維激光測距儀（3D Laser Range finder）
　　用于三維輪廓測量，三維空間定位等領(lǐng)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(xiàn)測距或激光測距的原理是什么？
　　測距原理基本可以歸結為測量光往返目標所需要時(shí)間，然后通過(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(chēng)為測相式測距儀。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的信號相位。建筑行業(yè)有一種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.被測物體平面必須與光線(xiàn)垂直么？
　　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，直接以光滑的墻面反射測量，主要是因為距離比較近，光反射回來(lái)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(guò)于微弱將無(wú)法得到精確距離。
　　3.若被測物體平面為漫反射是否可以？
　　通常也是可以的，實(shí)際工程中會(huì )采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴重的問(wèn)題。
　　4.超聲波測距精度比較低，現在很少使用。