激光测距技术

目录1激光测距技术概论2激光测距技术原理3激光测距技术的应用4激光测距技术发展前景与展望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。脉冲法激光测距技术02相位法激光测距技术01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。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。核心控制电路部分激光二极管数字处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嫦娥一号搭载的激光高度计手持式激光测距仪军用激光测距望远镜国产05式自行火炮的激光测距仪激光测距技术自从诞生以来，由于其优异的性能，相比其他测距方法有很大的优势，可用于其它测距技术无法应用的场合。不过激光测距也存在不少缺点：需要注意人体安全，且制做的难度较大，成本较高，而且光学系统需要保持干净，否则将影响测量，这都影响了它的广泛使用。激光测距技术正朝着小型化、结构简单、高精度、适用范围广的方向发展。特别是随着数字处理系统的发展，激光测距技术将变得更加完善。如先进的背景噪声抑制技术和三角测量技术的引入，可以使激光测距仪在各种复杂的情况下很好地工作。我们可以相信随着激光测距技术进一步发展，它肯定会得到越来越广泛的应用。ThankYou