电磁波测距及其距离测量

控制测量学
4.9 测距成果来自百度文库归算
（2）仪器乘常数改正△DR 乘常数是指测距仪的精测调制频率偏离其标准值而引起
的一个计算改正数的乘系数，也称为比例因子。 乘常数的检测需要由专门的鉴定机构进行检测。 总之，对于加常数和乘常数，我们在测距前先进行检定。
目前的测距仪都具有设置常数的功能，我们将加常数和乘常 数预先设置在仪器中，然后在测距的时候仪器会自动改正。
这种测距仪测距精度高,测程相对较短。
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4.2 电磁波测距仪的原理及分类
二、电磁波测距仪的分类
按照载波分类，分为以下三种： （1）激光测距仪
大多采用氦氖气体激光器作光源，测程远。 （2）红外测距仪
光源为砷化镓发光二极管，发出红外线光，测程较短。 （3）微波测距仪
载波为无线电微波，穿透能力强，在有雾、小雨、雪的情 况下也可测量。
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4.2 电磁波测距仪的原理及分类
二、电磁波测距仪的分类
按测程
长程 几十公里 中程 数公里至十多公里 短程 3公里以下
按载波数
单载波 可见光,红外光,微波 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
（2）对于精密测距，应根据有关规范规定，用经过鉴 定的气压计温度计，按要求的方法测定每条测线上的气压和 气温，输入仪器进行自动改正。
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4.9 测距成果的归算
4. 波道曲率改正 这项改正包括第一速度改正和第二速度改正
4.2 电磁波测距仪的原理及分类
二、电磁波测距仪的分类
（1）脉冲式测距仪。它是直接测定仪器所发射的脉冲信号 往返于被测距离的传播时间，从而求得距离值。
这种测距仪可以达到较远的测程，但精度较低，通常适
用于精度较低的远距离测量、地形测量等。
（2）相位式测距仪。它是测定仪器所发射的连续的测距信 号往返于被测距离的滞后相位来间接推算信号的传播时间， 从而求得所测距离。
按反射目标
漫反射目标 (非合作目标 ) 合作目标 平面反射镜 ,角反射镜 有源反射器 同频载波应答机 ,非同频载波应答机
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4.2 电磁波测距仪的原理及分类
二、电磁波测距仪的分类 电磁波测距仪精度公式
mD A BD
A： 固定误差
BD ：比例误差 B : ppm 10 6
仪器加常数包括测距仪加常数C1和棱镜加常数C2. 仪器加常数C1是由测距仪的距离起算点与仪器安置中 心不一致产生的。由专业鉴定部门鉴定获得； 棱镜加常数C2是由放射棱镜的等效反射面与反光镜安 置中心不一致产生的。棱镜加常数C2由仪器生产商提供， 在说明书中可以查询到。
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第四章 电磁波测距及其距离测量
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本章提要
4.2 电磁波测距的原理及分类 4.6 光波测距仪的合作目标 4.9 测距成果的归算 4.10 误差来源及精度估计
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本章提要
[知识点及学习要求] 1、电磁波测距原理及分类 2、测距成果的归算 3、误差来源及精度估计
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4.2 电磁波测距仪的原理及分类
一、电磁波测距原理
电磁波测距是用电磁波(光波或微波)作为载波，来传输测 距信号，以测量两点间距离的一种方法。
它的基本原理是利用仪器发出的电磁波，通过测定出电磁 波在测线两端点间往返传播的时间t来测量距离D:
D
A
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D 1 vt 2
B
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4.2 电磁波测距仪的原理及分类
二、电磁波测距仪的分类 按测定t的方法不同
D 1 vt 2
脉冲式
相位式
t 2f
D 1 vt v 2 4f
直接测定脉冲信 号往返传播时间
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测定测距信号往返的相位 滞后相位，转化为时间
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按精度分
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I级：mD≤5mm; II级：5mm<mD≤10mm。 III级 10mm<mD≤20mm。
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4.6 光波测距仪的合作目标
反射器 激光、红外、微波测距仪的合作目标 全反射棱镜：激光、红外测距仪 有源反射器：微波测距仪
全反射棱镜(反光镜) 四面体的光学玻璃，三面互相垂直 平行性：反射光线与入射光线平行
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4.9 测距成果的归算
3、气象改正 这是电磁波测距的重要改正，因为电磁波在大气中传输
时受气象条件的影响很大。
此项改正的实质是大气折射率对距离的改正。因折射率 与气压、气温、湿度有关，因此习惯上我们称为气象改正。
（1）对于普通的距离测量，当作业的气象条件与仪器 的基准气象条件差异不大时，不进行气象改正。当存在较大 差异时，输入测区的概略气温和气压进行自动改正。
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4.6 光波测距仪的合作目标
全反射棱镜(反光镜) 单棱镜、三棱镜、六棱镜、九棱镜
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4.9 测距成果的归算
第一类仪器本身所造成的改正：加常数 乘常数 周期误差
第二类大气折光而引起的改正：气象 波道弯曲
第三类归算方面的改正：倾斜和投影到椭球面上（下册）
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4.9 测距成果的归算
2. 周期误差改正 周期误差是指按一定的距离为周期重复出现的误差，
详细地说就是指由于测距仪光学和电子线路的光电信号窜 扰而使待测距离尾数呈现按精测尺长为周期变化的一种误 差。
由专业机构进行检测，当测距精度要求较高，且振幅 值大于仪器固定误差的1/2时，应加此项改正。
说明：由于现在测距仪的性能和自动化程度不同，测距 仪的精度要求也各异，故有些改正可不需进行，有的在 观测时只需在仪器中直接输入有关数值或改正值即可。
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4.9 测距成果的归算
1. 仪器加常数改正和乘常数改正 （1）仪器加常数改正△Dc
测距仪、反光镜的安置中心与测距中心不一致而产生的 距离改正，称为仪器加常数改正。