淺析激光測距儀測量原理以及方法

 

　　激光測距儀（Laser rangefinder），是利用調制激光的某個參數實現對目標的距離測量的儀器。激光測距儀測量范圍為3.5~5000米。

 

　　激光測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光測距儀光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。若激光是連續發射的，測程可達40公里左右，襯氟蝶閥并可晝夜進行作業。若激光是脈沖發射的，一般絕對精度較低，但用于遠距離量，可以達到很好的相對精度。世界上第一臺激光器，是由美國休斯飛機公司的科學家梅曼于1960年，首先研制成功的。

 

　　美國軍方很快就在此基礎上開展了對軍用激光裝置的研究。1961年，第一臺軍用激光測距儀通過了美國軍方論證試驗，對此后激光測距儀很快就進入了實用聯合體。激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準確，其誤差僅為其它光學測距儀的五分之一到數百分之一，因而被廣泛用于地形測量，戰場測量，坦克，飛機，艦艇和火炮對目標的測距，測量云層、飛機、導彈以及人造衛星的高度等。它是提高高坦克、飛機、艦艇和火炮精度的重要技術裝備。由于激光測距儀價格不斷下調，工業上也逐漸開始使用激光測距儀。國內外出現了一批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優點的微型測距儀，可以廣泛應用于工業測控、礦山、港口等領域。主要分類一維激光測距儀用于距離測量、定位；二維激光測距儀(Scanning Laser Rangefinder)用于輪廓測量，定位、區域監控等領域；三維激光測距儀(3D Laser Rangefinder)用于三維輪廓測量，三維空間定位等領域。

 

　　1.利用紅外線測距或激光測距的原理是什么？

 

　　測距原理基本可以歸結為測量光往返目標所需要時間，然后通過光速c=299792458m/s和大氣折射系數n計算出距離D。由于直接測量時間比較困難，通常是測定連續波的相位，稱為測相式測距儀。當然，也有脈沖式測距儀，典型的是WILD的DI-3000需要注意，測相并不是測量紅外或者激光的相位，而是測量調制在紅外或者激光上面的信號相位。建筑行業有一種手持式的激光測距儀，用于房屋測量，其工作原理與此相同。

 

　　2.被測物體平面必須與光線垂直么？

 

　　通常精密測距需要全反射棱鏡配合，而房屋量測用的測距儀，直接以光滑的墻面反射測量，主要是因為距離比較近，光反射回來的信號強度夠大。與此可以知道，一定要垂直，否則返回信號過于微弱將無法得到精確距離。

 

　　3.若被測物體平面為漫反射是否可以？

 

　　通常也是可以的，實際工程中會采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴重的問題。