激光測距儀是一種使用激光精確測量目標(biāo)距離的儀器(也稱為激光測距儀)。當(dāng)激光測距儀工作時,它向目標(biāo)發(fā)射非常薄的激光束,光電元件接收目標(biāo)反射的激光束。計時器測量從發(fā)射到接收激光束的時間,并計算觀察者到目標(biāo)的距離。
如果連續(xù)發(fā)射激光,測量范圍可達(dá)40公里左右,可以晝夜進(jìn)行操作。如果激光是脈沖式的,其精度通常較低,但對于遠(yuǎn)距離測量而言,它可以獲得良好的相對精度。
一臺激光器由休斯飛機(jī)公司的科學(xué)家梅曼于1960年研發(fā),美軍很快就在此基礎(chǔ)上開展了激光裝置的研究。1961年,臺激光測距儀通過了美方的演示測試。之后,激光測距儀很快進(jìn)入了實(shí)用的聯(lián)合體。
激光測距儀具有重量輕、體積小、操作簡單、速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn),其誤差僅為其他光學(xué)測距儀的五分之一至百分之一。因此,它廣泛應(yīng)用于地形測量、戰(zhàn)場測量、坦克、飛機(jī)、艦船和火炮的目標(biāo)測距,以及測量云層、飛機(jī)、和人造衛(wèi)星的高度。它是提高坦克、飛機(jī)、艦艇和火炮精度的重要技術(shù)裝備。
隨著激光測距儀的價格持續(xù)下降,行業(yè)已經(jīng)逐漸開始使用激光測距儀。國內(nèi)外涌現(xiàn)出一批具有測距快、體積小、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)的新型微型測距儀,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口等領(lǐng)域。
激光測距儀通常使用兩種方法測量距離:脈沖法和相位法。脈沖測距的過程如下:測距儀發(fā)射的激光被被測物體反射,然后被測距儀接收。測距儀同時記錄激光的往返時間。光速和往返時間的乘積的一半是測距儀和被測物體之間的距離。脈沖法測距精度一般在+/-10cm左右。此外,這種測距儀的測量盲區(qū)一般在1米左右。
激光測距是光波測距中的一種測距方法。如果光在空氣中以速度C傳播,并且點(diǎn)a和B之間往返所需的時間為t,那么點(diǎn)a和點(diǎn)B之間的距離d可以表示如下。
D=ct/2
哪里:
D——a站與B站之間的距離;
C—速度;
T——光a和光B往返一次所需的時間。
從上面的公式可以看出,測量距離a和B實(shí)際上就是測量光傳播時間T。根據(jù)不同的測量時間方法,激光測距儀通常可以分為脈沖型和相位型。典型的是野生的di-3000和現(xiàn)實(shí)世界的ldm30x。
應(yīng)當(dāng)注意,相位測量不測量紅外或激光的相位,而是測量在紅外或激光上調(diào)制的信號相位。建筑行業(yè)有一種手持式激光測距儀,用于房屋測量,其工作原理相同。
通常,精確測距需要全反射棱鏡的配合,而用于房屋測量的測距儀直接通過光滑墻壁的反射來測量,這主要是因?yàn)榫嚯x相對較近,光反射的信號強(qiáng)度足夠大。由此,我們可以知道它必須是垂直的,否則返回信號太弱,無法獲得準(zhǔn)確的距離。
這通常是可能的。在實(shí)際工程中,薄塑料板將被用作反射表面,以解決嚴(yán)重的漫反射問題。
激光測距儀的精度可達(dá)1mm誤差,適用于各種高精度測量目的。