文档介绍：激光测距技术
目录
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激光测距技术概论
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激光测距技术原理
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激光测距技术的应用
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激光测距技术发展前景与展望
激光测距技术概论
1960年一种神奇的光诞生了,它就是激光。
由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点,它一出现就吸引了众多科学工作者的目光。在测距领域,激光的作用是不容忽视,可以这样说,激光测距是激光应用最早的领域(1960年产生,1962年即被应用于地球与月球间距离的测量)。测量的精确度和分辨率高、抗干扰能力强,体积小同时重量轻的激光测距仪受到了大多数有测距需求的企业、机构或个人的青睐,其市场需求空间大,应用领域广行业需求多,并且起着日益重要的作用。
激光测距技术原理
脉冲法激光测距技术
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相位法激光测距技术
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相位法激光测距技术原理
相位法激光测距技术,是采用无线电波段频率的激光,进行幅度调制并将正弦调制光往返测距仪与目标物间距离所产生的相位差测定,根据调制光的波长和频率,换算出激光飞行时间,再依次计算出待测距离。该方法一般需要在待测物处放置反射镜,将激光原路反射回激光测距仪,由接收模块的鉴波器进行接收处理。也就是说,该方法是一种有合作目标要求的被动式激光测距技术。
相位法激光测距技术原理
由图所显示的关系,我们可以知道,用正弦信号调制发射信号的幅度,通过检测从目标反射的回波信号与发射信号之间的相移φ,通过计算即可以得到待测距离。
由于相位差中半波长的个数在激光飞行之后并不能确定,所以这就导致了基于相位法的激光测距仪只能测定Δφ,相位差中不足半波长的部分。这就形成了相位法的内伤:最长作用距离固定,由调制光的波长决定。但是从另一方面看,相位法激光测距仪可以准确地测量半个波长内的相位差,这也成就了相位法激光测距仪最为突出的优点:测量精度高,可达到毫米级别。
脉冲法激光测距技术原理
脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距,它是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中,瞬时功率很大的特点进行测距。在有合作目标时,可以达到很远的测程;在近距离测量(几千米内)即使没有合作目标,在精度要求不高的情况下也可以进行测距。该方法主要用于地形测量,战术前沿测距,导弹运行轨道跟踪,激光雷达测距,以及人造卫星、地月距离测量等。
脉冲法激光测距技术原理
脉冲式激光测距原理如图所示。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光,经过待测距离L之后,被目标物体反射,发射脉冲激光信号被激光接收系统中的光电探测器接收,时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t,得出目标物体与发射出的距离L。
激光测距技术的应用
激光测距技术最早在航空、航天工程中得到了成功的应用。随着激光技术和数字处理技术的发展,由于其优异的性能,逐步在测绘、工业测量、自动化控制、武器系统中得到了广泛的应用,给人们的生产生活带来了很大的便利。
阿波罗登月中安放在月球上的激光测距仪反射镜
激光测距技术的应用
嫦娥一号搭载的激光高度计
手持式激光测距仪