激光测距仪的光学原理、分类及其发展历程

2010-11-12

                                              激光测距仪的光学原理、分类及其发展历程

关于激光测距仪的测量原理我们可以用发问式的方式来一步步为你解答，如下：
1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么？
    测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间，然后通过光速c =299792458m/s 和大气折射系数n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难，通常是测定连续波的相位，称为测相式测距仪。当然，也有脉冲式测距仪，典型的是WILD的DI-3000
    需要注意，测相并不是测量红外或者激光的相位，而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的激光测距仪，用于房屋测量，其工作原理 与此相同。
2.被测物体平面必须与光线垂直么？
    通常精密测距需要全反射棱镜配合，而房屋量测用的测距仪，直接以光滑的墙面反射测量，主要是因为距离比较近，光反射回来的信号强度够大。与此可以知道，一 定要垂直，否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。
3.若被测物体平面为漫反射是否可以？
    通常也是可以的，实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。
4.超声波测距精度比较低，现在很少使用。

基本原理：激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器 测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。若激光是连续发射的，测程可达40公里左右，并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，但用于远距离测量，可以达到很好的相对精度。
 
主要分类：

一维激光测距仪
用于距离测量、定位；

二维激光测距仪（Scanning Laser Range finder）
用于轮廓测量，定位、区域监控等领域；

三维激光测距仪（3D Laser Range finder）
用于三维轮廓测量，三维空间定位等领

发展历史：
    世界上第一台激光器，是由美国休斯飞机公司的 科学家梅曼于1960年，首先研制成功的。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年，第一台军用激光 测距仪通过了美国军方论证试验，对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。
    激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一，因而被广泛用于地形测量，战场测量，坦克，飞机，舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造 卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。
    由于激光测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光测 距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。