光学测距和雷达测距的原理与优劣

光学测距和雷达测距的原理与优劣
光学测距的原理是很简单的。每个人身上都有。
主要有两种方法，
1， 比如你用一只眼睛去看你桌子上的杯子，能估计出它的距离来。因为这个杯子是你熟悉的物体，你知道它在相应距离上的大小，那根据它在眼睛上的成像大小（实际就是视角）就可以判断出距离来。
很明显这种办法只能大致估计距离，而不能达到精确数值。
步枪的射击中就用这种方法来大致判断目标距离的。已知目标当然是人咯。

2， 你用两只眼睛看物体，也可以判断目标距离。这是因为两只眼睛看同一个物体有个视角差，比较这个差就得出目标距离。很明显，如果两个眼睛的距离比较大，判断物体距离就更加准确。
军舰上也是一样，用两个望远镜观察目标上同一处物体（比如桅杆），获得两个望远镜的不同方位角，然后通过三角函数计算，就可以得到目标距离。当然，二战时没电算方法，人工算的话比较慢，一般是用特制的仪器，与两个望远镜联动，这样就可以直接得到目标的距离而不用计算。
当看测量远处的目标时比如20公里，两个望远镜的方位角差异极小，因此测距的误差很大，大到什么程度呢，20公里的时候大到几百上千米，距离越远，误差翻倍的增大。为了减小误差，总是设法将两个望远镜的间距拉大（这个我们称为测距基线），以便使得看远处的目标时，方位角差异可以加大，进而提高测距精度。
然而，光学测距的方位角精度是极高的。

人身上还有第三种测距方法。就是调节焦距使得成像清晰，从焦距变化来判断距离。这个方法在照相机上被使用，但距离数值精度极差，军事测距上不用。


雷达测距中，方位角判断能力较差，主要是雷达波波束较宽，且波长较长，一般能判断个1度已经很强了。这比可见光差了很多个数量级。因为它的方位角精度极低，所以它不能像光学测距那样用船上两部雷达对目标的不同方位角来判断距离（如果你的测距基线很长，比如数公里，还是可行的，但绝对误差依然在数公里以上，对火炮射击瞄准无用）。
雷达测距是通过测定电磁波的往返时间来获得距离数据的。这和声纳工作原理一样。

电磁波速度就是光速，要获得准确的距离数据，实质就是要对极短的时间来进行精确测量，比如要获得600米的距离精度，就必须将时间测量精度控制在百万分之1秒内。看起来比较困难是把。

早期雷达测距实际就是用个示波器来。首先雷达发出一个尖锐的脉冲，这样示波器上会出现一个尖峰的光点，这个脉冲雷达波到达目标后反射回来被自己收到，这样出现第二个尖峰

。示波器上按雷达脉冲频率扫描现实，也就是说两次脉冲之间的时间对于示波器上就是距离。测量这个距离就可以知道时间差了，也就是实际敌船的距离。
由于光点较大，示波器屏幕有限，所以测距精度也比较差，一般在几个微秒以上（就是几公里 ）。这么看起来，测距精度比光学的还要差很多。
所以二战的时候，雷达并不是用来测距的，而是用于发现目标。当然，晚上的时候只能用雷达测距了。

然而，雷达测距有个优点，就是它那个距离误差的数值和目标的距离远近没有太大关系。这和机械的光学测距不同。
此外，雷达测距也可以改进的。如果用频率计数的方法来判断距离而不是用模拟转换的方法，那么精度可以大大提高。只要计算返回的发出的和回来的之间有多少个波，那就可以非常精确得知道目标距离了。比如你用10cm波长的雷达，精度可以达到至少10米以下。这对舰炮交战完全是足够了。

当然，实际测距还可以用更加精确的方法， 不仅仅满足计算波的个数，还计算波的相位。这样的话可以获得比波长还要短的测距精度。10cm波长的雷达有可能获得1cm的精度。很明显，舰炮射击中没有实用价值对吧。


激光出现后，光学测距也引入了雷达的哪种测波数和波相位的方法，这种方法可以获得超越微米级别的测量精度。当然舰炮对射是用不着了。激光测距作用距离比较短，坦克炮上用的一般精确到米就可以了。