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北京中瑞祥激光測距儀原理與方法

激光測距原理與方法

激光測距粗劃分為兩種，第一種原理大致是光速和往返時間的乘積的一半，就是測距儀和被測量物體之間的距離，以激光測距儀為例；第二種是以激光位移傳感器原理為原理的方法的。

激光的測量方法大致有三種，脈沖法（激光回波法），相位法，三角反射法。脈沖法測量距離的精度一般是在+/- 1米左右。另外，此類測距儀的測量盲區一般是15米左右。三角法用來測量2000mm以下短程距離（行業稱之為位移）時，精度最高可達1um。相位式激光測距一般應用在精密測距中，精度一般為毫米級。激光回波分析法則用于遠距離測量。

1第一類測距

　　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。

　　D=ct/2 式1.1

　　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、B一次所需的時間。

　　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，根據測量時間方法的不同，激光測距儀通常可分為脈沖式和相位式兩種測量形式。

2 第二類測距

　激光位移傳感器能夠利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點可實現無接觸遠距離測量。激光位移傳感器（磁致伸縮位移傳感器）就是利用激光的這些優點制成的新型測量儀表，它的出現，使位移測量的精度、可靠性得到極大的提高，也為非接觸位移測量提供了有效的測量方法。

　　按照測量原理,激光位移傳感器原理分為激光三角測量法和激光回波分析法,激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量，而激光回波分析法則用于遠距離測量。

3測量方法一：相位式激光測距

　　相位式激光測距儀是用無線電波段的頻率，對激光束進行幅度調制并測定調制光往返測線一次所產生的相位延遲，再根據調制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經往返測線所需的時間。

　　若調制光角頻率為ω，在待測量距離D上往返一次產生的相位延遲為φ，則對應時間t 可表示為：

測量方法二：脈沖式激光測距

　　脈沖激光測距簡單來說就是針對激光的飛行時間差進行測距，它是利用激光脈沖持續時間極短，能量在時間上相對集中，瞬時功率很大的特點進行測距。在有合作目標時，可以達到很遠的測程；在近距離測量（幾千米內）即使沒有合作目標，在精度要求不高的情況下也可以進行測距。該方法主要用于地形測量，戰術前沿測距，運行軌道跟蹤，激光雷達測距，以及人造衛星、地月距離測量等