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。
C~kw{g+| ,Y}HP3
D=ct/2
x.}iSE{ hXZk$a' 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。
>a]{q^0 <sn^>5Ds 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。
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相位式激光测距仪
ld}-}W-cq .hn"NXy 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。
_AK-AY &(irri_ Lw2EA 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。
= q;ACW,z _?mu2!X 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:
4fQ<A <2/ T+Du/ERL t=φ/ω
A)'{G M/ >^_zG 将此关系代入(3-6)式距离D可表示为
C+jlIT+ _@SC R% D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ) =c/4f (N+ΔN)=U(N+)
s}X2*o`, Pe~[qETv 式中:φ——信号往返测线一次产生的总的相位延迟。
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