激光测距仪

欧阳55

激光测距仪

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激光测距仪是利用对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。

若激光是连续发射的，测程可达40公里左右，并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，但用于远距离测量，可以达到很好的相对精度。

世界上第一台激光器，是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年，首先研制成功的。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年，第一台军用激光 测距仪通过了美国军方论证试验，对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。
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激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一，因而被广泛用于地形测量，战场测量，坦克，飞机，舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。
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由于激光测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。

主要分类
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6 l8 u) s9 G' _, m3 x6 I. U" ?/ C; C一维激光测距仪

用于距离测量、定位；
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: P* g/ m) S. y+ n% n( g+ z二维激光测距仪（Scanning Laser Range finder）
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3 ]. v/ R( P' y1 e: J用于轮廓测量，定位、区域监控等领域；

2 H8 O, l9 |9 {/ ~( a& h三维激光测距仪（3D Laser Range finder）
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6 M1 G; a$ W; U9 V- r- z用于三维轮廓测量，三维空间定位等领域。

图:使用激光测量月球到地球距离的示意图

激光测距仪的测量原理及方法
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% _6 ^8 b0 U- ]3 w( W" T$ p% k3 H/ P1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么？

测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间，然后通过光速c =299792458m/s 和大气折射系数n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难，通常是测定连续波的相位，称为测相式测距仪。当然，也有脉冲式测距仪，典型的是WILD的DI-3000
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& S3 n2 I  c5 J( }7 a需要注意，测相并不是测量红外或者激光的相位，而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的激光测距仪，用于房屋测量，其工作原理与此相同。

- w! |& d" s# s" r7 d6 I2.被测物体平面必须与光线垂直么？

通常精密测距需要全反射棱镜配合，而房屋量测用的测距仪，直接以光滑的墙面反射测量，主要是因为距离比较近，光反射回来的信号强度够大。与此可以知道，一定要垂直，否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。

, d. E- o' n: y% b- S3.若被测物体平面为漫反射是否可以？

通常也是可以的，实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。

4.超声波测距精度比较低，现在很少使用。