激光测距是光波测距中的一种测距方式,如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t,则A、B两点间距离D可用下列表示。
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ZJb D=ct/2
gJPDNZ*6pk K@jSr*\' 式中:D——测站点A、B两点间距离;c——光在大气中传播的速度;t——光往返A、B一次所需的时间。
yMbcFDlBr qTTn51 由上式可知,要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t,根据测量时间方法的不同,激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。
L+L"$ i6F:C
&. 相位式激光测距仪
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%|^ 7^I$%o 1g 相位式激光测距仪是用无线电波段的频率,对激
光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟,再根据调制光的
波长,换算此相位延迟所代表的距离。即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间,如下图所示。
o'^;tLs15 &7($kj mC:X4l]5 相位式激光测距仪一般应用在精密测距中。由于其
精度高,一般为毫米级,为了有效的反射信号,并使测定的目标限制在与
仪器精度相称的某一特定点上,对这种测距仪都配置了被称为合作目标的
反射镜。
4aN+}TkH@G 0n*rs=\VG 若调制光角频率为ω,在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为φ,则对应时间t 可表示为:
kQwm"Z ?UZ$bz t=φ/ω
7~ *;=,mw r}R^<y@I 将此关系代入(3-6)式距离D可表示为
DhWWN>I 13.{Y) D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ) =c/4f (N+ΔN)=U(N+)
18.Y/nZAgQ x[PEn 式中:φ——信号往返测线一次产生的总的相位延迟。
a:yB%:2 m)@Q_{=6M ω——调制信号的角频率,ω=2πf。
@1<omsl U——单位长度,数值等于1/4调制波长
:'d76pM- N——测线所包含调制半波长个数。
6;
5)/ q Δφ——信号往返测线一次产生相位延迟不足π部分。
,b6kTQq ΔN——测线所包含调制波不足半波长的小数部分。
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M6/ gHi~nEH ΔN=φ/ω
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