激光测距
时间:2024-01-31
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激光测距使用激光作为测距光源。根据激光器的工作方式，它分为连续光学器件和脉冲激光器。氨、气体离子、大气温度等气体探测器以连续正向状态工作，用于相位激光测距，双异质半导体激光器用于红外测距，红宝石、金玻璃和固态激光器用于脉冲激光测距。由于激光具有单色性好、指向性强的特点，再加上将电子电路集成到半导体中，与光电测距仪相比，激光测距仪不仅可以昼夜工作，而且可以提高测距精度，显著提高测距精度。通过减少重量和功耗，测量与人造地球卫星和月球等遥远目标的距离成为现实。激光测距仪是一种使用激光精确测量到目标距离的仪器（也称为激光测距）。当激光测距仪工作时，它会向目标发射一束非常薄的激光束。光电元件接收由目标反射的激光束。计时器测量激光束从发射到接收的时间，并计算观察者到目标的距离。如果连续发射激光，测量范围可以达到约40公里，并且可以昼夜进行操作。如果激光是脉冲的，则绝对精度通常较低，但当用于远距离动物测量时，它可以实现良好的相对精度。1960年，美国休斯飞机公司的科学家迈曼成功研制出了世界上第一台激光器。美国军方在此基础上迅速启动了对军用激光设备的研究。1961年，第一台军用激光测距仪通过了美军的演示测试。之后，激光测距仪迅速进入实用界。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单、读数快速准确，误差仅为其他光学测距仪的五分之一至百分之一。因此，它被广泛应用于地形测量和战场测量，从坦克、飞机、舰艇和火炮到目标，测量云层、飞机、导弹和人造卫星等的高度。它是提高坦克、飞机和舰艇以及火炮精度的重要技术设备。随着激光测距仪的价格持续下降，该行业已逐渐开始使用激光测距仪。国内外涌现出一批新型微型测距仪，具有测距快、体积小、性能可靠等优点，可广泛应用。在工业测控、采矿、港口等领域。
激光测距仪通常使用两种方法测量距离：脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程如下：测距仪发射的激光被被被测物体反射，然后被测距仪接收。测距仪记录激光的往返时间。光演化和往返时间的乘积的一半是测距仪和被测物体之间的距离。脉冲法测距的精度一般在±1米左右。此外，这种类型的测距仪的测量盲区通常在15米左右。激光测距是光波测距中的一种测距方法。如果光在空气中以速度C传播，并且在两点a和B之间来回传播所需的时间是已知的，那么两点a和点B之间的距离D可以使用如下表达式。
D=ct/2
在公式中：
D： 测量点A和B之间的距离：
c： 速度；
t： 光在A和B之间来回传播所需的时间。
从上面的公式可以看出，测量A和B之间的距离实际上就是测量光传播的时间。根据时间测量方法的不同，激光测距仪通常可以分为脉冲型和相位型两种测量形式。需要注意的是，相位测量不是测量红外或激光的相位，而是测量在红外或激光上调制的信号的相位。建筑行业中有一种用于房屋测量的手持式激光测距仪，其工作原理相同。
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