《光电测距仪》PPT课件

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1、（补）一、光电测距的发展过程光速每秒近300000km，这样高的速度要想加以利用是一件不容易的事情。40年代前后飞行技术的发展改变了战争的面貌，迫使人们寻求迅速侦测飞机的手段，这时便开始发展利用电磁波反射探测飞机的设备——雷达。与此同时，各种探测方式的导航系统也发展起来。并且它们反过来促进电子测时技术、测相技术、高稳定高频率源等一系列新领域的深入研究。这些为后来的光电测距奠定了基础。测距仪北京光学仪器厂DC-30JG激光测距仪一、光电测距的发展过程（续）50年代出现于测量领域的光电测距仪NASM‘Ⅱ曾以惊人的效率和精度直接测量三角网边的长度。当时仪器重达100kg，而且

2、只能夜间作业。然而它的光辉前景极大地吸引着各国的科学家及测绘界的专家们。人们密切注视各个科学领域的最新发展，尽快采用最新科学技术的成果从事光电测距技术的研制。一、光电测距的发展过程（续）60年代以来，仪器的体积重量，应用范围、测距精度、仪器的功耗、测量速度等方面都有很大改进。1960年7月美国宣布世界上第一台红宝石激光器研制成功。（激光特性：即三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高：比普通光源高出1012－1019倍））。第二年就有了激光器武装测距仪的实验报告，创造了激光技术应用的最先范例。1968年瑞典AgA厂研制成功的AgA’8型激光测距仪以及我国继之研制

3、成功的JCY—2激光测距仪，是具有一定代表性的第二代光电测距仪。变频式测距也有了新的进展。一、光电测距的发展过程（续）1962年出现了半导体光器件以后，测距仪的小型化、自动化，多功能等优点表现突出，它为解决工程测量日常繁多测边工作提供了有利的条件。瑞士wild厂，Kern厂生产的DI系列，DM系列测距仪，我国生产的DCH-1测距仪都是工程测量欢迎使用的测边工具。一、光电测距的发展过程（续）光电测距仪继续沿着小型轻便、一机多能和超高精度的方向发展。特别是测距仪与测角仪器的有机结合，测角仪器进入光电化数字行列，这样有可能将测角与测距构成一体，形成全站化测量，并进一步完成现场

4、归算等一系列成果处理，这就是现今引人注目的“全站型速测仪”，如美国HP3820A，wild厂的TC-2000等仪器。一、光电测距的发展过程（续）测量工作容易受到大气因素的影响。一种称为多波束测距仪可望在消除大气因素对光电测距影响方面为人们提供可喜福音。当然，这还是进一步研制提高其实用性的问题。为了便于辨别和使用，人们习惯对测距仪进行必要的分类二、分类1.按测程分类以光电测距仪可能达到最佳测量长度为依据，分为短程、中程、远程三类测距仪。短程测距仪，其测程2～3km；中程测距仪3~15km；远程测距仪测程15～60km。此外还有超远程测距仪，其测程大于60km，主要应用于人

5、造地球卫星测距的大功率测距仪，其测程一般在几千km以上。二、分类（续）2.按测距仪装备的光源分类不同可分为：光电测距（普通光源的可见光、激光作光源的称为激光测距仪或用红外光源的称为红外光电测距）微波测距（微波段的无线电波）二、分类（续）3．按测距仪所设计的振荡频率的情况分类一般分为固频式测距仪和变频式测距仪。4．按测距仪测定f的方法分类有脉冲法测距仪、相位法测距仪、相位—脉冲法测距仪和干涉法测距仪等。其中以脉冲法及相位法是较为成熟的f、D测量方法，并且以相位法的测量精度为最高，应用也最为普遍。在工程测量中相位法测距仪是最为常用的光电测距仪。激光测距仪卫星激光测距仪Wil

6、d新T2+DI1000相位式红外测距仪测距仪的反射器三、电磁波测距原理D=ct／2B测距仪反射器A重点介绍光电测距的基本原理，两种原理的基本思路，优缺点ABD电磁波测距原理测距仪把一定波长的电磁波从A点射向B点，经B点的反光棱镜反射后由测距仪接收，射出与接收波之间的相位差（可用微电子技术自动测量）是电磁波在AB点之间往返时间的函数——[表达式]。用它可以算得测距仪至反光镜之间斜距长度的“尾数”。用几个不同波长的电磁波（调制波）测量同一段距离可以既扩大测程又保持精度。三.1.1、脉冲式测距原理光脉冲发射器光电接收器取样棱镜时标振荡器记数及显示部分主波脉冲回波脉冲电子门D=

7、nl(n：脉冲个数，l：单脉冲时间光运行的距离）由于受脉冲宽度和电子计数器时间分辨率的限制，测距精度较低。近年来生产的脉冲式测距仪的精度已经达到毫米级，与相位式测距相当已知：时标脉冲频率：f=15Mhz电磁波速度：v=3×108m/s时标脉冲个数：n=100求：距离DD=n×v/f/2=1000米脉冲测距举例三.1.2、脉冲式测距仪特点脉冲式测距D=nl(n：脉冲个数，l：单脉冲时间光运行的距离）脉冲式测距要求测时精度非常高，要实现高精度测距较难，一般用于测距精度较低仪器上（1m~5m)。脉冲式测距仪一般采用固体激光器（如红宝石激光器）作