电磁波测距课件

精密电磁波测距
Electro-magnetic Distance Measuring
Presented by
武汉大学测绘学院
目录
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电磁波测距概述
脉冲法测距的基本原理
相位法测距的基本原理
距离观测值改正
测距误差分析与精度评定
目录
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电磁波测距概述
脉冲法测距的基本原理
相位法测距的基本原理
1.3 常见的电磁波测距仪
目录
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电磁波测距概述
脉冲法测距的基本原理
相位法测距的基本原理
距离观测值改正
测距误差分析与精度评定
2 脉冲法测距的基本原理
光脉冲发射器 取样棱镜 光电接收器
时标脉冲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ振荡器
电 子 门
计数及显 示系统
脉 冲 法 测 距 的 工 作 原 理
2 脉冲法测距的基本原理
4.1 测距误差分析
4.2 测距精度评定
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武汉大学测绘学院
测尺放大系数
3.1.1 直接测尺频率方式
3.1.2 间接测尺频率方式
3.1.2 间接测尺频率方式
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电磁波测距概述
脉冲法测距的基本原理
相位法测距的基本原理
距离观测值改正
测距误差分析与精度评定
4 距离观测值改正
测电磁波测距是在地球自然表面上进行的, 所得长度是距离的初步值。出于建 立控制网等目的，长度值应化算为标石间的水平距离。因而要进行一系列改正计算 。这些改正计算大致可分为三类: 其一是仪器系统误差改正；其二是大气折射率变 化所引起的改正；其三是归算改正。 仪器系统误差改正包括加常数改正、乘常数改正和周期误差改正。 电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大, 因而要进行大气改正。 属于归算方面的改正主要有倾斜改正、归算到参考椭球面上的改正 ( 简称归算 改正)、投影到高斯平面上的改正(简称为投影改正)。如果有偏心观测的成果, 还要 进行归心改正。对于较长距离(例如10km以上)，有时还要加入波道弯曲改正。 某些类型的测距仪，通过设置比例因子, 在一定范围内可自动进行一些改正及 计算。例如Wild厂生产的DJ20等红外测距仪。 下面讨论对短程光电测距仪测定的距离进行改正计算。
2 脉冲法测距的基本原理
脉冲式测距优缺点 主要优点：测程远。 主要缺点：由于脉冲宽度和计数器时间分辨力的限制，所以应用于精密距离测 量受到限制。 目前脉冲式测距仪，一般用固体激光器发射出高频率的光脉冲，因而这类仪器 可以不用合作目标（如反射器），直接用被测目标对光脉冲产生的漫反射进行测距 ，在地形测量中可实现无人跑尺，从而减轻劳动强度，提高作业效率，特别是在悬 崖陡壁的地方进行地形测量，此种仪器更具有实用意义。
4.1 距离观测值改正—加常数改正
加常数
实际上，测距仪的加常数包含仪器加常数和反射镜常数，当测距仪和反射镜构 成固定的一套设备后，其加常数可测出。由于加常数为一固定值，可预置在仪器中 ，使之测距时自动加以改正。但是仪器在使用一段时间以后，此加常数可能会有变 化，应进行检验, 测出加常数的变化值(称为剩余加常数)，必要时可对观测成果加 以改正。此外，不同厂家的仪器所配反射镜也不相同，使用时应注意配套。
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电磁波测距概述
脉冲法测距的基本原理
相位法测距的基本原理
距离观测值改正
测距误差分析与精度评定
3 相位法测距的基本原理
相位法测距仪工作原理
3 相位法测距的基本原理
N·2π A’ D返
相位法测距的原理
2π
A
D往
B
3 相位法测距的基本原理
3.1 固定频率法
3.1.1 直接测尺频率方式
距离观测值改正
测距误差分析与精度评定
1 电磁波测距概述
图1 光电测距
1.1 电磁波测距仪的分类
以电磁波为载波传输测距信号的测距仪器统称为电磁波测距仪，可分为如下几类：
光波—激光测距仪, 红外测距仪 按载波 微波—微波测距仪
单载波—可见光, 红外光, 微波 按载波数 双载波—可见光与可见光, 可见光与红外光 三载波—可见光可见光和微波, 可见光红外光微波
4 距离观测值改正—乘常数改正
4 距离观测值改正—气象改正
4 距离观测值改正—气象改正
4 距离观测值改正—倾斜改正
5 距离观测值改正—归算至大地水准面的改正
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电磁波测距概述
脉冲法测距的基本原理
相位法测距的基本原理
距离观测值改正
测距误差分析与精度评定
4.1 测距误差分析
脉冲式测距仪 相位式测距仪 长程 几十公里 按测程 中程 数公里至十多公里 短程 3公里以下
1.2 电磁波测距仪的分级
1.3 常见的电磁波测距仪
常州大地仪器厂 D3030 测距仪
徕卡DI4-4L手持测距仪 徕卡 DI1001 测距仪 日本尼康 ND-21 测距仪