[激光測距儀方案]什么是激光測距儀？——西城微科電子

激光測距(laser distance measuring)是以激光器作為光源進行測距。根據激光工作的方式分為連續激光器和脈沖激光器。氦氖、氬離子、氪鎘等氣體激光器工作于連續輸出狀態，用于相位式激光測距;雙異質砷化鎵半導體激光器，用于紅外測距;紅寶石、釹玻璃等固體激光器，用于脈沖式激光測距。激光測距儀由于激光的單色性好、方向性強等特點，加上電子線路半導體化集成化，與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業、而且能提高測距精度，顯著減少重量和功耗，使測量到人造地球衛星、月球等遠目標的距離變成現實。

激光測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。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。

若激光是連續發射的，測程可達40公里左右，并可晝夜進行作業。若激光是脈沖發射的，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百分之一，因而被廣泛用于地形測量，戰場測量，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，工業上也逐漸開始使用激光測距儀。國內外出現了一批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優點的微型測距儀，可以廣泛應用于工業測控、礦山、港口等領域。

激光是六十年代發展起來的一項新技術。它是一種顏色很純、能量高度集中、方向性很好的光。激光測距儀是利用激光進行測距的一種儀器。它的作用原理很簡單：通過測定激光開始發射到激光從目標反射回來的時間來測定距離。例如用激光測距儀來測量月球的距離，如果激光從開始發射到從月球反射回來的時間被測定為2.56秒，激光發射到月球的單程時間就等于1.28秒，而激光的速度是光速，等于每秒三十萬公里。因此，測得的月球離地球的距離為單程時間和光速的乘積，即三十八萬四千公里。為了發射和接收激光，并進行計時，激光測距儀由激光發射器、接收器、鐘頻振蕩器及距離計數器等組成。

激光測距儀還能用來對人造衛星跟蹤測距，測量飛機飛行高度，對目標進行瞄準測距，以及進行地形測繪，勘察等。

通常為了減少誤差，那些激光測距儀都會在被測端方上一個反射面，以減少漫反射造成的誤差，那那些狙擊手用的望遠鏡式的激光測距儀到底是怎么克服這個問題的?激光測距儀工作原理和聲納差不多，但是接收反射回來的光的信號會不會很容易被環境中的其他波長和強度的光線干擾?

激光測距儀(脈沖式)的檢測器件一般用雪崩光電二極管，它只對特定波長的光敏感，波長匹配的話極小的光強也能被它檢測到，波長不匹配，即使光強很大，也不能被檢測到。激光正好具有單色性好的特點，常用的的波長為905nm。所以接收反射回來的光的信號不容易被環境中的其他波長和強度的光線干擾。

另外：常用的激光測距有兩種方案：脈沖法和相位法。

相位法通過測量返回的波的相位偏差來測量距離，這個需要配合目標，也就是你所說的被測端方上一個反射面，這種情況下，測距儀的發射功率較小。

狙擊手用的望遠鏡式的激光測距儀一般都是用的脈沖法，即發出一個脈沖，開始計時，收到反射的脈沖后停止計時，達到測距的目的。這種情況下，沒有合作目標時，靠漫反射光波能量損失使很嚴重的，但是一般不影響測量。理由如前所述。一般會加大測距儀的發射功率來作一定的補償。

若激光是連續發射的，測程可達40公里左右，襯氟蝶閥并可晝夜進行作業。若激光是脈沖發射的，一般絕對精度較低，但用于遠距離量，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百分之一，因而被廣泛用于地形測量，戰場測量，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，工業上也逐漸開始使用激光測距儀。國內外出現了一批新型的具有測距快、體積小、性能可靠等優點的微型測距儀，可以廣泛應用于工業測控、礦山、港口等領域。主要分類一維激光測距儀用于距離測量、定位;二維激光測距儀(Scanning Laser Rangefinder)用于輪廓測量，定位、區域監控等領域;三維激光測距儀(3D Laser Rangefinder)用于三維輪廓測量，三維空間定位等領域。

使用激光測量月球到地球距離的示意圖激光測距儀的測量原理及方法

1.利用紅外線測距或激光測距的原理是什么?測距原理基本可以歸結為測量光往返目標所需要時間，然后通過光速c =299792458m/s和大氣折射系數n計算出距離D。由于直接測量時間比較困難，通常是測定連續波的相位，稱為測相式測距儀。當然，也有脈沖式測距儀，典型的是WILD的DI-3000需要注意，測相并不是測量紅外或者激光的相位，而是測量調制在紅外或者激光上面的信號相位。建筑行業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。

2.被測物體平面必須與光線垂直么?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。

3.若被測物體平面為漫反射是否可以?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。

4.超聲波測距精度比較低，現在很少使用。