高科技產(chǎn)品大多是從軍用再到民用,激光測(cè)距儀也不例外
發(fā)布日期:2014-07-08
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高科技產(chǎn)品大多是從軍用再到民用,激光測(cè)距儀也不例外
似乎每一件高科技產(chǎn)都是從軍用到民用再到后面的普及;如我們熟悉得不能在熟悉的電腦,起初研發(fā)它的目的就是為了分析炮彈軌道。后來一些有經(jīng)濟(jì)頭腦的商人將他們商業(yè)化,使得普及的速度前所未有。激光測(cè)距儀也一樣出自于軍事力量相當(dāng)強(qiáng)的美國(guó)。
世界上第一臺(tái)激光器,是由美國(guó)休斯飛機(jī)公司的科學(xué)家梅曼于1960年,首先研制成功的。美國(guó)軍方很快就在此基礎(chǔ)上開展了對(duì)軍用激光裝置的研究。1961年,第一臺(tái)軍用激光測(cè)距儀通過了美國(guó)軍方論證試驗(yàn),對(duì)此后激光測(cè)距儀很快就進(jìn)入了實(shí)用聯(lián)合體。激光測(cè)距儀重量輕、體積小、操作簡(jiǎn)單速度快而準(zhǔn)確,其誤差僅為其它光學(xué)測(cè)距儀的五分之一到數(shù)百分之一,因而被廣泛用于地形測(cè)量,戰(zhàn)場(chǎng)測(cè)量,坦克,飛機(jī),艦艇和火炮對(duì)目標(biāo)的測(cè)距,測(cè)量云層、飛機(jī)、導(dǎo)彈以及人造衛(wèi)星的高度等。它是提高高坦克、飛機(jī)、艦艇和火炮精度的重要技術(shù)裝備。由于激光測(cè)距儀價(jià)格不斷下調(diào),工業(yè)上也逐漸開始使用激光測(cè)距儀。
國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了一批新型的具有測(cè)距快、體積小、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)的微型測(cè)距儀,可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控、礦山、港口等領(lǐng)域。主要分類一維激光測(cè)距儀用于距離測(cè)量、定位;二維激光測(cè)距儀(Scanning Laser Rangefinder)用于輪廓測(cè)量,定位、區(qū)域監(jiān)控等領(lǐng)域;三維激光測(cè)距儀(3D Laser Rangefinder)用于三維輪廓測(cè)量,三維空間定位等領(lǐng)域。
激光測(cè)距儀的測(cè)量原理及作用方法隨著科技的發(fā)展,似乎有大部分的人都還不曉得有激光測(cè)距儀,不了解激光測(cè)距儀。甚至有部分工人還在用卷尺量距離,用筆算面積‘體積等等。
下面我介紹下激光測(cè)距儀的原理和使用方法,可以讓工人們高效率,高精度的工作、學(xué)習(xí)。
激光測(cè)距儀是利用激光對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀器。激光測(cè)距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光,由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束,計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間,計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離。若激光是連續(xù)發(fā)射的,測(cè)程可達(dá)40公里左右,襯氟蝶閥并可晝夜進(jìn)行作業(yè)。若激光是脈沖發(fā)射的,一般絕對(duì)精度較低,但用于遠(yuǎn)距離量,可以達(dá)到很好的相對(duì)精度。
圖:使用激光測(cè)量月球到地球距離的示意圖激光測(cè)距儀的測(cè)量原理及方法。
1.利用紅外線測(cè)距或激光測(cè)距的原理是什么?測(cè)距原理基本可以歸結(jié)為測(cè)量光往返目標(biāo)所需要時(shí)間,然后通過光速c =299792458m/s和大氣折射系數(shù)n計(jì)算出距離D。由于直接測(cè)量時(shí)間比較困難,通常是測(cè)定連續(xù)波的相位,稱為測(cè)相式測(cè)距儀。當(dāng)然,也有脈沖式測(cè)距儀,典型的是WILD的DI-3000需要注意,測(cè)相并不是測(cè)量紅外或者激光的相位,而是測(cè)量調(diào)制在紅外或者激光上面的信號(hào)相位。建筑行業(yè)有一種手持式的激光測(cè)距儀,用于房屋測(cè)量,其工作原理與此相同。
2.被測(cè)物體平面必須與光線垂直么?通常精密測(cè)距需要全反射棱鏡配合,而房屋量測(cè)用的測(cè)距儀,直接以光滑的墻面反射測(cè)量,主要是因?yàn)榫嚯x比較近,光反射回來的信號(hào)強(qiáng)度夠大。與此可以知道,一定要垂直,否則返回信號(hào)過于微弱將無法得到精確距離。
3.若被測(cè)物體平面為漫反射是否可以?通常也是可以的,實(shí)際工程中會(huì)采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴(yán)重的問題。
4.超聲波測(cè)距精度比較低,現(xiàn)在很少使用。
5.測(cè)量距離一般在600-3000米左右,這類測(cè)距儀測(cè)量距離比較遠(yuǎn),但精度相對(duì)較低,精度一般在1米左右,有的光學(xué)放大倍率可以達(dá)到6~9倍。主要應(yīng)用范圍為野外建筑,環(huán)境勘察,建立機(jī)戰(zhàn),等需要野外長(zhǎng)距離測(cè)量的情況。