激光測距是光波測距中的一種測距方式,如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返一次所需時間為t,則A、B兩點間距離D可用下列表示。
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G=; D=ct/2
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!PZ 式中:D——測站點A、B兩點間距離;c——光在大氣中傳播的速度;t——光往返A(chǔ)、B一次所需的時間。
\S]"nHX B@v\tpR 由上式可知,要測量A、B距離實際上是要測量光傳播的時間t,根據(jù)測量時間方法的不同,激光測距儀通?煞譃槊}沖式和相位式兩種測量形式。
AFd3_>h =qQH,{]c6 相位式激光測距儀
{km~,]N QkEIV<T&)l 相位式激光測距儀是用無線電波段的頻率,對激
光束進(jìn)行幅度調(diào)制并測定調(diào)制光往返測線一次所產(chǎn)生的相位延遲,再根據(jù)調(diào)制光的
波長,換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經(jīng)往返測線所需的時間,如下圖所示。
^A4bsoW g{t)I0xm 4G:?U6 相位式激光測距儀一般應(yīng)用在精密測距中。由于其
精度高,一般為毫米級,為了有效的反射信號,并使測定的目標(biāo)限制在與
儀器精度相稱的某一特定點上,對這種測距儀都配置了被稱為合作目標(biāo)的
反射鏡。
RW4}n<
88 Bz&6kRPv 若調(diào)制光角頻率為ω,在待測量距離D上往返一次產(chǎn)生的相位延遲為φ,則對應(yīng)時間t 可表示為:
pZpAb+ })I_@\q t=φ/ω
,BUDo9h 9-Y.8:A` 將此關(guān)系代入(3-6)式距離D可表示為
;IN!H@bq =5a|'O D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ) =c/4f (N+ΔN)=U(N+)
DEdJH4 3#=%2\ 式中:φ——信號往返測線一次產(chǎn)生的總的相位延遲。
lT`y=qR| |.OXe!uU41 ω——調(diào)制信號的角頻率,ω=2πf。
("G
_{tVU U——單位長度,數(shù)值等于1/4調(diào)制波長
8uj;RG N——測線所包含調(diào)制半波長個數(shù)。
0QWc1L Δφ——信號往返測線一次產(chǎn)生相位延遲不足π部分。
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