文档介绍：第四章精密距离测量
4-1 概述
4-2 精密距离测量的等级与精度评定
4-3 精密距离测量仪器及方法
4-4 精密光电测距方法
4-5 实例介绍
精密距离测量
长度基准
所有距离的测定结果，必须用一种统一的、固定的长度单位来表示，这种统一的、固定的长度单位就是长度基准

1875年：通过巴黎的地球子午线的四千万分之一的长度为1m，其相对精度为千万分之一左右
1960年：米等于氪-，其相对精度越十亿分之四
1983年：米是光在真空中在1/299792458秒的时间间隔内所经过的距离；它把真空中的光速值作为一个固定不变的基本物理常数，长度测量可通过时间或频率测量间接导出，从而把长度单位和时间单位结合起来
4-1 概述
精密距离测量
长度基准

目前，氪-86长度基准和氦氖激光长度基准是我国两项最高长度基准，它们的极限误差分别为±1×10-8和±4×10-9
4-1 概述
精密距离测量
精密距离测量应用广泛。例如，
为了保证高能粒子在接近光速的飞行中与导流束管壁不发生碰撞，要求两相邻电磁铁的径向相对误差不超过±(～)毫米；
在直线加速器中，漂移管的横向距离精度要求达到±(～)毫米；
大型射电天文望远镜的安装、人造卫星和导弹的发射轨道、高速磁浮铁路建设、大型建筑物和设备的形变监测、地壳运动和地震的监测等等，都要求测距精度达到毫米或亚毫米级。
4-1 概述
精密距离测量
精密测距的新仪器和新方法不断涌现。例如：
用专制的因瓦杆尺、线尺进行测距和位移测量，精度可达±；
高精度的电磁波测距仪，特别是双色激光测距仪，1公里的测距精度可达±；
全球定位系统的空间测量技术，，即测量相距10公里的任意两点之间的距离精度为±5毫米；
多普勒频移效应测定位移的双频激光干涉仪的精度可高达±／米，成为最精密的长度测量仪和精密测距中最重要的长度基准。
4-1 概述
精密距离测量
4-1 概述
1973年瑞士Kern公司
ME3000测距仪 :20m~3km：+1ppm
1986年瑞士Kern公司
ME5000测距仪 :20m~8km：+
芬兰：维塞拉光干涉比长仪：6m~400m
采用光干涉法进行精密长度测量精度达到：
~
美国HP公司激光干涉仪
60m以内精度达到：
精密距离测量
高精度的精密距离测量和距离变化的测定，主要有以下几种方法：
机械的测距方法（线尺和标尺）
利用调制光的光电测距技术
电子机械测量方法。其中包括伸长计、应变计等
干涉测量法
GPS精密基线测量法
4-1 概述
精密距离测量
精密距离测量的等级与精度的具体确定，应根据精密工程项目的特点、精度指标、水平控制网的用途、目的等因素，综合分析，对照上表的规定选取。
4-2 精密距离测量的等级与精度评定
精密距离测量
1）单向观测距离的精度评定
根据测距误差源的大小估算测距精度。测距中误差经验公式:
边长测距中误差的计算方法:
精密距离测量
2）对向观测距离的精度评定
一次测量的中误差（利用测回间的差，dF为测回平均值的差）
对向观测的平均值中误差：
相对中误差:
边长测距中误差的计算方法:
以上式中:dF -- ;
n -- 对向观测差值的个数，n≥4;;
D1 -- 水平距离的平均值
精密距离测量