激光測(cè)距

　　概述

　　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(又稱激光測(cè)距)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，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)距離測(cè)量，可以達(dá)到很好的相對(duì)精度。

　　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(kāi)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(guò)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(kāi)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。

　　原理

　　激光測(cè)距儀一般采用兩種方式來(lái)測(cè)量距離：脈沖法和相位法。脈沖法測(cè)距的過(guò)程是這樣的：測(cè)距儀發(fā)射出的激光經(jīng)被測(cè)量物體的反射后又被測(cè)距儀接收，測(cè)距儀同時(shí)記錄激光往返的時(shí)間。光速和往返時(shí)間的乘積的一半，就是測(cè)距儀和被測(cè)量物體之間的距離。脈沖法測(cè)量距離的精度是一般是在+/- 10厘米左右。另外，此類測(cè)距儀的測(cè)量盲區(qū)一般是1米左右。

　　激光測(cè)距是光波測(cè)距中的一種測(cè)距方式，如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點(diǎn)間往返一次所需時(shí)間為t，則A、B兩點(diǎn)間距離D可用下列表示。

　　D=ct/2

　　式中：

　　D——測(cè)站點(diǎn)A、B兩點(diǎn)間距離；

　　c——速度；

　　t——光往返A(chǔ)、B一次所需的時(shí)間。

　　由上式可知，要測(cè)量A、B距離實(shí)際上是要測(cè)量光傳播的時(shí)間t，根據(jù)測(cè)量時(shí)間方法的不同，激光測(cè)距儀通?？煞譃槊}沖式和相位式兩種測(cè)量形式。典型的是WILD的DI-3000、真尚有的LDM30X 。

　　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。

　　方法

　　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(lái)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(guò)于微弱將無(wú)法得到精確距離。

　　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(wèn)題。

　　5.激光測(cè)距儀精度可達(dá)到1毫米誤差，適合各種高精度測(cè)量用途。

　　品牌

　　按照2008年，全球銷量排名如下：

　　1. 美國(guó)圖雅得Trueyard

　　2.德國(guó)奧爾法ORPHA

　　3.美國(guó)博士能BUSHNELL

　　4.加拿大紐康NEWCON

　　5.日本尼康NIKON測(cè)距儀

　　6. 德國(guó)奧卡OPTI-LOGIC測(cè)距儀

　　7.英國(guó)真尚有LDM30X測(cè)距儀

　　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 Range finder）

　　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 Range finder）

　　用于三維輪廓測(cè)量，三維空間定位等領(lǐng)域。

　　品牌分類

　　1.手持激光測(cè)距儀

　　測(cè)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(cè)距儀。在功能上除能測(cè)量距離外，一般還能計(jì)算測(cè)量物體的體積。

　　2. 望遠(yuǎn)鏡式激光測(cè)距儀

　　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。主要應(yīng)用范圍為野外長(zhǎng)距離測(cè)量。

　　3.工業(yè)激光測(cè)距儀

　　測(cè)量距離在0.5-3000米左右，精度在50mm以內(nèi)，300米外要加設(shè)反光板，部分產(chǎn)品還能在測(cè)距的同時(shí)測(cè)速。主要應(yīng)用于位置控制（如車輛和船舶）；定位起重機(jī)；裝卸和搬運(yùn)設(shè)備；飛機(jī)測(cè)量（測(cè)高儀）；冶金過(guò)程控制；測(cè)量不宜接近的物體（如管灌裝物、管道、集裝箱），以及水位測(cè)量。典型的傳感器有LDM301、LDM4x。