激光測距原理

激光測距儀一般采用兩種方式來測量距離:脈沖法和相位法。脈沖法測距的過程是這樣的:測距儀發(fā)射出的激光經(jīng)被測量物體的反射后又被測距儀接收，測距儀同時記錄激光往返的時間。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。脈沖法測量距離的精度是一般是在+/- 10厘米左右。另外，此類測距儀的測量盲區(qū)一般是1米左右。

激光測距是光波測距中的一種測距方式，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

式中:

D--測站點A、B兩點間距離;

c--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(jù)測量時間方法的不同，激光測距儀通?？煞譃槊}沖式和相位式兩種測量形式。典型的是WILD的DI-3000、真尚有的LDM30X 。

需要注意，測相并不是測量紅外或者激光的相位，而是測量調(diào)制在紅外或者激光上面的信號相位。建筑行業(yè)有一種手持式的激光測距儀，用于房屋測量，其工作原理與此相同。

激光測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定(又稱激光測距)的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。

若激光是連續(xù)發(fā)射的，測程可達40公里左右，并可晝夜進行作業(yè)。若激光是脈沖發(fā)射的，一般絕對精度較低，但用于遠距離測量，可以達到很好的相對精度。

世界上第一臺激光器，是由美國休斯飛機公司的科學家梅曼于1960年，首先研制成功的。美國軍方很快就在此基礎上開展了對軍用激光裝置的研究。1961年，第一臺軍用激光測距儀通過了美國軍方論證試驗，對此后激光測距儀很快就進入了實用聯(lián)合體。

激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準確，其誤差僅為其它光學測距儀的五分之一到數(shù)百分之一，因而被廣泛用于地形測量，戰(zhàn)場測量，坦克，飛機，艦艇和火炮對目標的測距，測量云層、飛機、導彈以及人造衛(wèi)星的高度等。它是提高坦克、飛機、艦艇和火炮精度的重要技術裝備。

由于激光測距儀價格不斷下調(diào)，工業(yè)上也逐漸開始使用激光測距儀。國內(nèi)外出現(xiàn)了一批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優(yōu)點的微型測距儀，可以廣泛應用于工業(yè)測控、礦山、港口等領域。

通常精密測距需要全反射棱鏡配合，而房屋量測用的測距儀，直接以光滑的墻面反射測量，主要是因為距離比較近，光反射回來的信號強度夠大。與此可以知道，一定要垂直，否則返回信號過于微弱將無法得到精確距離。

通常也是可以的，實際工程中會采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴重的問題。

激光測距儀精度可達到1毫米誤差，適合各種高精度測量用途。

一維激光測距儀

用于距離測量、定位;

二維激光測距儀(Scanning Laser Range finder)

用于輪廓測量，定位、區(qū)域監(jiān)控等領域;

三維激光測距儀(3D Laser Range finder)

用于三維輪廓測量，三維空間定位等領域。

激光測距儀分手持激光測距儀和望遠鏡式激光測距儀。

1、手持激光測距儀:測量距離一般在200米內(nèi)，精度在2mm左右。這是目前使用范圍最廣的激光測距儀。在功能上除能測量距離外，一般還能計算測量物體的體積。

2、云服務激光測距儀:通過藍牙Meterbox將激光測距儀上測量數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)揭苿咏K端如手機、平板電腦上;通過wifi聯(lián)網(wǎng)可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫朔掌?，在遠程的施工伙伴實時共享測量數(shù)據(jù),如iLDM-150。

3、望遠鏡式激光測距儀:測量距離比較遠，一般在600-3000米左右，但精度相對較低，精度一般在1米左右。主要應用范圍為野外長距離測量。

一維激光測距儀

用于距離測量、定位;激光測距儀

二維激光測距儀(Scanning Laser Range finder)

用于輪廓測量，定位、區(qū)域監(jiān)控等領域;

三維激光測距儀(3D Laser Range finder)

用于三維輪廓測量，三維空間定位等領域。

圖:使用激光測量月球到地球距離的示意圖

激光測距儀廣泛用于地形測量，戰(zhàn)場測量，坦克，飛機，艦艇和火炮對目標的測距，測量云層、飛機、導彈以及人造衛(wèi)星的高度等。它是提高高坦克、飛機、艦艇和火炮精度的重要技術裝備。由于激光測距儀價格不斷下調(diào)，工業(yè)上也逐漸開始使用激光測距儀，可以廣泛應用于工業(yè)測控、礦山、港口等領域。

激光測距儀使用時需要注意的問題:激光測距儀不能對準人眼直接測量，防止對人體的傷害。同時，振動儀一般激光測距儀不具防水功能，所以需要注意防水。最新的美國里奧波特激光測距儀，由于在美國當?shù)刂饕m用于戶外狩獵愛好者，所以制作之處的優(yōu)勢即是可以防水防霧，配有叢林樹木枝葉涂彩。

激光器不具備防摔的功能，所以激光測距儀很容易摔壞發(fā)光器。

激光測距儀維護:

① 經(jīng)常檢查儀器外觀及時清除表面的灰塵臟污、油脂、霉斑等。

② 清潔目鏡、物鏡或激光發(fā)射窗時應使用柔軟的干布。嚴禁用硬物刻劃，以免損壞光學性能。

③ 本機為光、機、電一體化高精密儀器，使用中應小心輕放，嚴禁擠壓或從高處跌落，以免損壞儀器。