文档介绍：桥隧选修3精密距离测量
一簇蓝色精灵的小确幸
CHENYING0907
脉冲法测距对光脉冲的要求
1、具有足够的强度
为了测出较远的距离，并达到一定的精度。
2、具有良好的方向性
能量可以集中在较小的立体角内，还可准确地判断目标的；每一个小涡流又与其速度、温度、折射率及其他因素密切相关。
因而由大气湍流形成的大气场是个不平稳、不均匀、随机变化着的折射场。
大气湍流使得电磁波的各种参数、都发生随机变化，其结果是使得进人接收机的噪声功率的光谱密度扩大，因而降低信/噪比值。
解决大气湍流问题的一个最好手段，就是选择有利观测时间—湍流现象发生最小的时间。（在一般情况下，日出后一小时和日落前一小时可能是这样的有利观测时间）。
在近地(12km内)对流层进行测量时，湍流影响更为厉害，这个对流层内的时、空随机变化着的折射场受空气压力、温度及湿度等因素制约着，它们都随高度增加而减少。
二、电磁波的大气衰减
电磁波在大气中传播时强度的衰减主要有两种原因：
1、大气气体分子的吸收;
2、大气密度的变化及空中微粒的散射。
电磁波强度衰减与大气透射率、传播距离及波长等有关。
强度的衰减按布格(Bouguer)公式计算:
三、电磁波的传播速度
大气折射率是表示大气实际介质性质的气体成分、温度、压力、湿度以及波长等的函数
对于无线电微波，在11～12km内的对流层空间里，大气实际上是非色散介质，因此相速度和群速度是一致的;
对于光波，大气是色散介质，相速度和群速度二者不一样。
可知：
①测量温度1℃的误差可引起折射率n，亦即距离有1 ppm的误差;
②测量气压1. 0mb的误差可引起折射率n，亦即距离有0. 3ppm的误差;
③测量湿度1. 0mb的误差可引起折射率n，亦即距离有0. 04ppm的误差。
为保证折射率测定的必要精度，精确测定温度是关键。应至少在测站两端点测量温度，分别计算折射率再取平均值，尽管如此，折射率平均值也不会优于1 ppm，除非应用特殊的设备和手段。
对于湿度的影响也不可忽略。
无线电微波的大气色散等于0，故在每点上的微波折射率仅是气象元素T，p, e的函数。
①测定气温1℃的误差，可引起折射率n，亦即距离有1. 4ppm的误差;
②测定气压lmb的误差，可引起折射率n，;
③测定水汽压lmb的误差，可引起折射率n，亦即距离有2. 6ppm的误差。
在测定微波折射率时，关键性的参数是水汽分压的测定，水汽压对微波折射率的影响是光波的100倍。所以，与光波测距不同，在微波测距中必须沿整条测线十分精确地测定湿度。即便是这样，使nM好于3ppm的精度也是很困难的，所以微波测距精度一般都低于光波测距精度。
大气温度：用通风干湿计或遥测通风干湿计同湿度一起测定。干、湿温的精度分别是0. 2℃及0. 1 ℃。温度计应放在阴凉、通风处，离地物(包括地面、物体及人)等1. 5m之外，要十分注意免受人体热量的影响。大约每隔3～5min测定一次气象元素。温度计要按时检定，特别要注意零点差及刻画误差的检定和改正。
大气参数测量的范围和精度，取决于测距仪的类型、内精度、测距精度以及距离的长短等。
控制测量的电磁波测距，起码应在仪器站和反光镜站同时测定干温t、湿温t’、气压P。
大气压：测量通常用精度高于lmb的高质量空盒气压计测量。测量时要注意应把气压计平放在阴凉处，安静一段时间后再读数。注意测前、后对气压计的检定，对测量的气压值要加以温度、比例误差及零点差改正。
大气湿度：测量通常都采用(遥测)通风干湿计。在测湿温时要注意棉球湿润后在认定读数达到平衡时再使用，并随时注意棉球的润湿以防干燥。
水汽压e计算：
四、电磁波的波道弯曲
大气密度的不均匀性使得电磁波在大气中的传播波道不是一条直线而是一条曲线，为得到两测站点间的直线距离，必须确定电磁波传导波道的曲率半径。
3. 6 测距成果的归算
电磁波测距的长度值应化算为标石间的水平距离。
电磁波测距的长度改正计算可分为三类：
仪器系统误差改正
包括加常数改正、乘常数改正、周期误差改正。
大气折射率变化所引起的改正
归算改正
主要有倾斜改正、归算到参考椭球面上的改正(简称为归算改正)、投影到高斯平面上的改正(简称为投影改正) 。
对于较长距离(例如l0km以上)，还要加入波道弯曲改正。
一、仪器系统误差改正
3、周期误差改正
1、加常数改正
2、乘常数改正
加常数与距离的长短无关，即：
加常数改正值=加常数K
乘常数改正值=乘常数×距离
乘常数一般以mm/百米或mm/公里表示，