激光测距技术
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核心 控制 电路
部分
激光二 极管
数字处 理
由图所显示的关系,我们可以知道,用正弦信号调制发射信号的幅度,通过检测从目标反射的回波信号 与发射信号之间的相移φ,通过计算即可以得到待测距离。 由于相位差中半波长的个数在激光飞行之后并不能确定,所以这就导致了基于相位法的激光测距仪只能 测定Δφ,相位差中不足半波长的部分。这就形成了相位法的内伤:最长作用距离固定,由调制光的波 长决定。但是从另一方面看,相位法激光测距仪可以准确地测量半个波长内的相位差,这也成就了相位 法激光测距仪最为突出的优点:测量精度高,可达到毫米级别。
脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距,它是利用激光 脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中,瞬时功率很大的特点进行测距。 在有合作目标时,可以达到很远的测程;在近距离测量(几千米内)即使没 有合作目标,在精度要求不高的情况下也可以进行测距。该方法主要用于地 形测量,战术前沿测距,导弹运行轨道跟踪,激光雷达测距,以及人造卫星、 地月距离测量等。
阿波罗登月中安放在月球上的激光测距仪反 射镜
嫦娥一号搭载的激光高度计
手持式激光测距仪
军用激光测距望远镜
国产05式自行火炮的激光测距仪
激光测距技术自从诞生以来,由于其优异的性能,相比其他测距方法有很大的优势,可用于 其它测距技术无法应用的场合。不过激光测距也存在不少缺点:需要注意人体安全,且制做 的难度较大,成本较高,而且光学系统需要保持干净,否则将影响测量,这都影响了它的广 泛使用。
目录
1 激光测距技ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ概论 2 激光测距技术原理 3 激光测距技术的应用 4 激光测距技术发展前景与展望
1960年一种神奇的光诞生了,它就是激光。 由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点,它一 出现就吸引了众多科学工作者的目光。在测距领域,激光的作用是不容忽视, 可以这样说,激光测距是激光应用最早的领域(1960年产生,1962年即被应 用于地球与月球间距离的测量)。测量的精确度和分辨率高、抗干扰能力强, 体积小同时重量轻的激光测距仪受到了大多数有测距需求的企业、机构或个 人的青睐,其市场需求空间大,应用领域广行业需求多,并且起着日益重要 的作用。
脉冲式激光测距原理如图所示。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉 冲激光,经过待测距离L之后,被目标物体反射,发射脉冲激光信号被激光接 收系统中的光电探测器接收,时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到 达之间的时间t,得出目标物体与发射出的距离L。
激光测距技术最早在航空、航天 工程中得到了成功的应用。随着 激光技术和数字处理技术的发展, 由于其优异的性能,逐步在测绘、 工业测量、自动化控制、武器系 统中得到了广泛的应用,给人们 的生产生活带来了很大的便利。
激光测距技术正朝着小型化、结构简单、高精度、适用范围广的方向发展。特别是随着数 字处理系统的发展,激光测距技术将变得更加完善。如先进的背景噪声抑制技术和三角测量 技术的引入,可以使激光测距仪在各种复杂的情况下很好地工作。 我们可以相信随着激光测距技术进一步发展,它肯定会得到越来越广泛的应用。
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相位法激光测距技术
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脉冲法激光测距技术
相位法激光测距技术,是采用无线电波段频率的激光,进行幅度调制并将正 弦调制光往返测距仪与目标物间距离所产生的相位差测定,根据调制光的波 长和频率,换算出激光飞行时间,再依次计算出待测距离。该方法一般需要 在待测物处放置反射镜,将激光原路反射回激光测距仪,由接收模块的鉴波 器进行接收处理。也就是说,该方法是一种有合作目标要求的被动式激光测 距技术。