激光脉冲测距
1 目录 一工作原理 (3) （1）测距仪工作原理 (3) （2）激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) （3）测距仪的大致结构组成 (4) （4）主要的工作过程 (4) （5）激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5) 二激光脉冲测距的应用领域 (5) 三关键问题及解决方法 (6) （1）优点 (6) （2）问题及解决方案 (7) 2 一工作原理 （1）测距仪工作原理 现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。简单地讲，脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间t，光速c 和往返时间t 的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块：激光发射模块；激光接收模块；距离计算与显示模块；激光准直与聚焦模块，如图2-1 所示。系统工作时，由发射单元发出一束激光，到达待测目标物后漫
反射回来，经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲，光脉冲传输到目标上以后，其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t，那么被测目标的距离 D 为：式中：c 为激光在大气中的传播速度；D 为待测距离；t 为激光在待测距离上的往返时间。 R=C*T/2 (公式1) 图一脉冲激光测距系统原理框图激光脉冲测距仪光学原理结构2（） 3
图二）测距仪的大致结构组成（3 时钟脉冲门控电路、脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、 振荡器以及计数显示电路组成4）主要的工作过程（其工作过程大致如下：首先接通电源，复原电路给出复原信号，使整机复原，准备进行测量；同时触发脉冲激光发生器，产生激光脉冲。该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统，作为计时的起始点。大部分光脉冲能量射向待测目标，由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收，这就是回波信号。参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲，并加以放大和整形。整形后的参考信号能触发器翻转，控制计数器开始对晶格振荡器发出的时钟脉冲进行计数。整形后的回波信号使触发器的输出翻转无效，从而使计数器停实验装置实止工作。这样，根据计数器的输出即可计算出待测目标的距离。三单片机开放板和激光脉冲发射、接收电路验装置包括“”“”。 4 （5）激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 激光脉冲发射/接收电路板原理框图如图2.3所示。图中EPM3032为CPLD；MAX3656为激光驱动器；MAX3747为限幅放大器；T22为单端信号到差分信号转换芯片；T23为差分信号到单端信号转换芯片；LD为半导体激光器；PD为光电探测器。板子上端的EPM3032被编程为脉冲发生器，输出重复频率为1KHz，脉冲宽度为48ns的电脉冲信号。此信号经MAX3656放大后驱动LD发光。板子下端的EPM3032被编程为计数器，对125MHz晶振进行计数。其计数的开门信号来自上端的TX信号，关门信号来自PD的输出。计数器的计数结果采用12 位二进制数据输出，对应的时间范围为0~32.7?s。 二激光脉冲测距的应用领域 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法.脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收.测距仪同时记录激光往返的时间.光速和往返时间的乘积的一半.就是测距仪和被测量物体之间的距离.脉冲法测量距离的精度是一般是在+/-1米左右.另外.此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。 激光测距仪已经被广泛应用于以下领域:电力.水利.通讯.环境.建筑.地质.警务.消防.爆破.航海.铁路.反恐/军事.农业.林业.房地产.休闲/户外运动等。 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，并被迅速地被应用在工业生产方面、国防军工方面、房地产业、各级科研机构、工程、防盗安全等各个行业各个领域：激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。有关于激光的研究与生产制造也如火如荼地开展了起来。 5
激光测距仪操作说明书 一．激光测距仪硬件介绍 HUD LCD显示器 RS232数据串口 扳机 LCD显示器 二．测距仪的技术指标 a)罗盘(抗磁性传感器，Post-Fluxgate 技术)
i."0.5 o 精确度 b)磁倾仪 i."0.1 o 倾斜精度 ii."40 o 倾斜范围 c)测距 i.精度–测８５米外的白目标精度为０.１米 ii.最大距离–１８５０米(反射目标) iii.最小距离–３米 iv.高压输电线１７５米 v.杆状标志４００米 vi.树（无叶）４００米 vii.建筑物，树（有叶）８００米 三．激光测距仪的基本操作 3．1 如何校对激光测距仪 ●开启电源 ●按“MENU” 健 ●用>?键来进行功能选择 ●选择“COMP” 并按下“Enter” 键 ●选择“CAL” 并按下“Enter” 键 ●LCD显示窗显示“Initializing Please Wait!” & “Rotate Unit for Calibration” 信息
●以射击的姿势扣住扳机. LCD显示窗显示“Data Point Count” 信息 ●慢慢转动Contour枪1-2圈. 每圈用45-60秒钟完成 ●慢慢转动Contour枪1-2圈. 每圈用45-60秒钟完成 ●在转动中，慢慢地从上到下，从左到右移动(±40o的 范围) ●虽着 Contour 的移动, 你将看到数据点(Data Point Count) 在增加。当其值增加到275时，罗盘校对操作就完成 了。松开板机，系统恢复原来的设置 ●每次系统上电都必须要重复以上操做 3.2 开机自检 自检信息：仪器开机后将进行自检，自检信息将显示在LCD 显示屏上: Selft Test Controur XLRic 当自检信息结束后回到以前的测量界面时，说明自检成功，否则会出现以下错误信息: End Of Self Test *** Fall 3.3 标准测量模式下的测量 标准模式是仪器在开机后默认的模式，在这种模式下，仪器将显示所测目标的距离、方位和倾斜值。首先确认你所选的显示模式为：
激光测距的方法及原理 激光测距技术与一般光学测距技术相比具有操作方便、系统简单及白天和夜晚都可以工作的优点。与雷达测距相比，激光测距具有良好的抗干扰性和很高的精度，而且激光具有良好的抵抗电磁波干扰的能力。其在探测距离较长时，激光测距的优越性更为明显。光测距技术是指利用射向目标的激光脉冲或连续波激光束测量目标距离的距离测量技术。较常用的激光测距方法有三角法、脉冲法和相位法激光测距。 1．三角法激光测距 激光位移传感器的测量方法称为激光三角反射法，激光测距仪的精度是一定的，同样的测距仪测10米与100米的精度是一样的。而激光三角反射法测量精度是跟量程相关的，量程越大，精度越低。 采用激光三角原理和回波分析原理进行非接触位置、位移测量的精密传感器。广泛应用于位置、位移、厚度、半径、形状、振动、距离等几何量的工业测量。半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集，投射到CCD阵列4上；信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。 图1. 激光三角测量原理图 激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面，经物体反射的激光通过接受器镜头，被内部的CCD线性相机接受，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。 同时，光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理，并通过微处理器分析，计算出相应的输出值，并在用户设定的模拟量窗口内，按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出，则在设定的窗口内导通，窗口之外截止。另外，模拟量与开关量输出可设置独立检测窗口。常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。
激光测距仪操作规 程
1.使用方法触按电源开关，接通电源，“电源、测试指示灯”为绿色。触按档位选择开关，选择适合的档位。 2.将仪表测量端子的两个电流输出端子用两根测试线接到被测导体的两个端子，两个电压输入端子也接到被测导体的两个端子。 3. 如图所示，电压端子应位于电流端子的内侧，并尽量靠近被测试品，以减少引线电阻引入的误差。 4.接线完毕后，触按一下 TESTE 键，“电源、测试指示灯”为红色，显示屏显示的值即为测得的电阻值。 5.当被测导体开路或阻值大于选定量程时, 显示屏首位显示“1”，后三位数字熄灭。 6.注意事项 a）本仪表使用6 节1.5V（LR6，AA）电池供电。当显示屏出现欠压符号“”时,请更换电池，以保障得到正确的试值。换下的旧电池请勿乱扔,以免造成污染。B)仪器应避免受潮、雨淋、跌落、暴晒等。
1.目的： 建立超声波测厚仪标准操作规程。 2.适用范围： 试验室所有检验人员执行本规程，部门领导监督，检查本规程的执行。 一、操作规程 1、机器校准 仪器壳下方有一个厚度为4mm的试块，按“菜单”键进入菜单，经过“上下”箭头选择“声速”，在选择“声速设置”，把声速设置为5920m/s，并在试块上涂抹耦合剂，把探头放在试块中央轻轻压紧，按一下“下箭头”，能够看到仪器显示试块厚度为4.000mm，如果试块厚度测试值不为4.000mm请在进行校准，直到试块测量厚度为 4.000mm。仪器校准完成后即能够正常测量了。 2、测试块准备 准备50mm的测试医用消毒超声耦合剂样品三份，以备测试。 3、声速测试 将探头与已准备好的测试样品耦合，确保探头不晃动并耦合良好，此时能够看到显示屏上耦合标志。选择声速测试界面，输
美国LaserCraft高精度激光测距仪－Contour XLRic型，这款激光测距仪是高精度和远量程的结合体，是目前市场性能最好的一款手持激光测量系统。它能成功地在保持良好精度的前提下测量以下目标到前所未有的距离：175米到电力线，400米到电线杆，800米到建筑物。同时，它是一款坚固防水的仪器，遇到下雨，下雪，大雾或沙尘暴天气时，您只把工作模式选择到“坏天气”模式，您的工作就不会受到任何影响。在坏天气下使用它，就如同在好天气下使用一样方便，好用。如果装配了三脚架，它就可以用来进行更远距离的精确测量和进行精密的倾斜测量。 Contour XLR采用最新激光技术，小巧、轻便、使用方便，可准确测量目标距离。有恶劣天气工作模式保证仪器在仪器在雨、雪、雾、沙尘暴天气条件下仍可可靠工作。仪器配备HUD显示器，可边瞄准边测量。是建筑结构规划等通用距离测量的得力仪器。最大测量距离1850米，精度0.1米。 Contour XLRi具有XLR系列的全部特点，同时增加360度倾角传感器。有六种工作模式，分别是距离、角度、水平距离、垂直距离、二点高度、三点高度。有串行口，可通过计算机或数据记录器记录数据。典型应用：矿山地形测量、森林资源调查、倾斜测量、高度测量、水平杆测量、塔高测量。 Contour XLRic将XLRi和GPS以及数据采集器结合起来，可测量不易达到目标的参数。内置软件可计算树高、倾斜、面积、周长、不见线的长度、水平距离等。XLRic内部有数字罗盘和倾角传感器，是测绘的得力仪器。
ContourMAX最大测量距离达到3000米，重仅1.6公斤，首/末目标可选，门控能力、恶劣天气模式、手持/平台安装可选。典型应用：火灾控制系统、遥测、GPS偏移测、航空测量等。和Contour 系列手持激光测量系统中的Contour XLRi比较起来，Contour XLR ic在内部又集成了一个高精度磁通量数字罗盘。配合高精度磁通量数字罗盘，XLR ic在功能就比XLR和XLRi多了不少。有了Contour XLRic，您就可以把它和您的GPS系统连接起来，去测量那些无法到达或不容易到达的地方的坐标信息，省时又省钱。或者您也可以使用它内置的软件计算：树高，倾斜度，面积，周长，空间线段的长度，水平距离，高差等等数据。由于Contour XLRic配置了数字罗盘和倾斜角度测量仪，所以它完全可以被看作是一个手持式全站仪，可以协助您进行测绘和测量工作。一级人眼安全的激光测距仪精确地向您报告以下测量数据：距离，方位，倾斜角。技术特点－测量距离到： 1850米；－测量精度达到：10厘米；－倾斜角度测量；－方位角测量；－周长测量；－面积测量；－电力线高度和垂度测量；－ 3D空间尺寸测量；－连接GPS工作；－高度测量功能；－“点到点”斜距测量；－水平距离测量和垂直距离测量；－独特的坏天气模式：一般的测距仪在天气不好的情况下，测量的距离往往会大大缩短，甚至无法工作。Contour系列激光测距仪的“坏天气模式”消除了这种现象。当天气情况不好的时候，比如：多云，大雾，扬尘，潮湿等，启动该模式，测量起来就和好天气时测量一样轻松快速！工作模式（详细功能）模式一标准测量模式：该模式测量仪
徕卡激光测距仪使用说明书 一、使用前的准备 （一）电池的装入/更换 打开仪器尾部的固定挡板。向前推卡钮，向下将底座取下。按住红色的卡钮推开电池盒盖。安装或更换电池。关闭电池盒盖，安装底座和卡扣。当电池的电压过低时，显示屏上将持续闪烁显示电池的标志{B，21}。此时应及时更换电池。 1、按照极性正确装入电池。 2、使用碱性电池（建议不要使用充电电池）。 3、当长时间不使用仪器时，请取出电池，以避免电池的腐蚀。 更换电池后，设置和储存的值都保持不变。 （二）多功能底底座 固定挡板可以在下面的测量情况下使用： 1、从边缘测量，将固定挡板拉出，直到听到卡入的声音。 2、从角落测量，将固定挡板拉出，直到听到卡入的声音，轻轻将固定挡板向右推， 此时固定挡板完全展开。 仪器自带的传感器将辨认出固定挡板的位置，并将自动设置测量其准点。 （三）内置的望远镜瞄准器 在仪器的右部有一个内置的望远镜瞄准器。此望远镜瞄准器为远距离测量起到辅助的作用。通过瞄准器上的十字丝可以精确地观察到测量目标。在30米以上的测量距离，激光点会显示在十字线的正中。而在30米以下的测量距离，激光点不在十字线中间。 （四）气泡 一体化的水泡使仪器更容易调平。 （五）键盘 1、开/测量键 2、第二级菜单功能 3、加+键 4、计时（延迟测量）键 5、等于[=]键 6、面积/体积键 7、储存键 8、测量基准边键 9、清除/关键 10、菜单键 11、照明键 12、间接测量（勾股定律）键 13、减-键 14、BLUETOOTH （六）显示屏 1、关于错误测量的信息 2、激光启动 3、周长 4、最大跟踪测量值 5、最小跟踪测量值 6、测量基准边 7、调出储存值
TruPulse360简易操作说明一、外观说明 1. 1. 发射键 (开机键) 2. 上翻菜单键 3. 下翻菜单键 4. 可调目镜 5. 屈光度调节环 6. 脚架连接口 7. 吊带和镜头盖栓靠杆 8. RS232 数据输出端口 9. 电池盖 10. 激光接收镜头 11. 激光发射镜头 / 目镜 二、基本操作 2.1 开机 打开电池盖，按电池室内图示方向装入2支5号电池，盖好盖子。按下“发射键 (开 机键)”约3秒即开机。 2.2 关机 同时按“下上翻菜单键”和“下翻菜单键”约4秒即关机。待机2分钟左右自动关机（开启蓝牙功能时待机30分钟后关机）。
2.3 系统设置 2.3.1 按住下翻菜单键4 秒钟，进入上图所示系统设置菜单， 按上下键切换”Units”“bt”“InC”“H_Ang”等设置项目。 按发射键进入设置选项， 再按上下键切换选择项， 按发射键选定项目， 再按发射键回到测量工作状态。 测量单位设置 距离单位：Feet（英尺） / Meter（米）倾斜角度单位 Degree（度） 蓝牙功能设置 出现bt_on时按发射键选中拉牙功能开启，出现btoFF 时按发射键关闭蓝牙。
倾斜角度校正： 按住下翻菜单键4 秒，进入系统设置菜单， 按上下键切换到上图所示inC设置画面，按发射键进入inC的设置 菜单，按上下键切换no / yes，当画面显示yes 是按发射键进入倾角校正。 校正图示：把仪器放在平板上，按上图所示方向摆好后各按发射键一次
方位角校正
Slope Distance (SD) 斜距 Azimuth (AZ) 方位角 Inclination (INC) 倾角Horizontal Distance (HD) 水平距Vertical Distance (VD) 垂直距离Height Routine (HT) 高差Slope Distance (SD) 斜距 Azimuth (AZ) 方位角 Inclination (INC) 倾角Horizontal Distance (HD) 水平距Vertical Distance (VD) 垂直距离Height Routine (HT) 高差
激光测距仪使用方法 激光测距仪的使用方法其实不复杂，只要选择好模式即可，一般都是一键操作。让我们举例说明，以TruPulse 200和欧尼卡2000B为例，方便我们理解具体操作。新发布的TruPulse 200型号测量的不仅仅是距离和角度。这款激光器配备了全新的改进型增强功能，为用户提供先进的尖端技术以及LTI激光器所熟知的易于操作和准确性。外观颜色也有变化，新款图帕斯200外观是以黑色为主，搭配黄色线条。 一、图帕斯200升级版优势在于： TruPulse图帕斯200激光测距仪，相比以前老款，精度提升到0.2米，且带有蓝牙，外观颜色也有变化，黑黄相间。 1、主要功能和增强功能： 精确度提高33％ 目标收购率提高25％ 无线通信 晶莹剔透的7倍光学镜片 可调节的眼睛屈光度 TruTargeting技术 2、所有TruPulse激光测距仪的主要特点： 以度或百分比度量斜率距离（SD）+倾角（INC） 计算水平距离（HD）+垂直距离（VD）+高度（HT）+ 2D缺失线（ML） 使用***近+***远+连续+过滤器模式区分所需目标与周围障碍物 安装在三脚架上，并具有优质光学元件，可增强视野 二、产品参数：
二、五种测量方式： 1、SD模式点到点直线距离 (斜距)十字光丝直接瞄准被测物体按FIRE键 2、VD模式垂直高度 (相对高度)即:单点定高目镜内部十字光丝直接瞄准被测物体的最高点适合测量悬空物体的 相对高度（如:高架线缆） 3、HD模式水平距离十字光丝瞄准被测物体仪器内置的倾斜补偿器会进行自动角度补偿计算 离被测物体的水平距离 4、HT模式绝对高度即:三点定高，目镜内部十字光丝直接瞄准被测物 测量顺序：瞄准被测中部，先测HD水平距离 瞄准被测物体的顶部，按FIRE键 瞄准被测物体的底部，按FIRE键 适合测量建筑物实体的绝对高度——如:建筑物高度，树木高度，塔台高度； 5、INC模式倾斜角度 （俯仰角度)十字光丝直接瞄准被测物体，按FIRE键。 图帕斯测距仪系列产品质量是测绘行业公认的，但其价格也同样是测绘行业顶尖的。而 拥有同样性能的欧尼卡2000B，价格要比图帕斯低约三分之一。下面我们再来看看欧尼卡2000B测距仪的产品参数，通过产品功能和参数的对比让我们来进一步了解产品是否符合我 们的需求，综合考虑产品性能和产品价格。Onick 2000B的推出，代表着测量精度达到一个 新的革命性专业水平，200米测距范围内，精准测量0.2米，带有蓝牙和RS232串口，覆盖 了图帕斯200B，在电力线路勘测应用领域中被广泛运用。坚固的外观材质，舒适的防滑胶皮，目镜屈光度调节旋转顺滑，进一步提升使用体验，内置1200毫安锂电充电系统，可测量1万次左右。Onick 2000B测距仪直观、方便、快捷的功能，助您户外开展工作更高效！
激光测距仪激光测距基本原理 激光测距是光波测距中的一种测距方式，如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t，则A、B两点间距离D可用下列表示。 D=ct/2 式中：D——测站点A、B两点间距离；c——光在大气中传播的速度；t——光往返A、B 一次所需的时间。 由上式可知，要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t，根据测量时间方法的不同，激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。 相位式激光测距仪 相位式激光测距仪是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离。即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间。 相位式激光测距仪一般应用在精密测距中。由于其精度高，一般为毫米级，为了有效的反射信号，并使测定的目标限制在与仪器精度相称的某一特定点上，对这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜。 若调制光角频率为ω，在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为φ，则对应时间t 可表示为： t=φ/ω 将此关系代入（3-6）式距离D可表示为 D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ) =c/4f (N+ΔN)=U(N+) 式中：φ——信号往返测线一次产生的总的相位延迟。 ω——调制信号的角频率，ω=2πf。 U——单位长度，数值等于1/4调制波长 N——测线所包含调制半波长个数。 Δφ——信号往返测线一次产生相位延迟不足π部分。 ΔN——测线所包含调制波不足半波长的小数部分。 ΔN=φ/ω
在给定调制和标准大气条件下，频率c/(4πf)是一个常数，此时距离的测量变成了测线所包含半波长个数的测量和不足半波长的小数部分的测量即测N或φ，由于近代精密机械加工技术和无线电测相技术的发展，已使φ的测量达到很高的精度。 为了测得不足π的相角φ，可以通过不同的方法来进行测量，通常应用最多的是延迟测相和数字测相，目前短程激光测距仪均采用数字测相原理来求得φ。 由上所述一般情况下相位式激光测距仪使用连续发射带调制信号的激光束，为了获得测距高精度还需配置合作目标，而目前推出的手持式激光测距仪是脉冲式激光测距仪中又一新型测距仪，它不仅体积小、重量轻，还采用数字测相脉冲展宽细分技术，无需合作目标即可达到毫米级精度，测程已经超过100m，且能快速准确地直接显示距离。是短程精度精密工程测量、房屋建筑面积测量中最新型的长度计量标准器具。
激光雷达测距测速原 理
精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 激光雷达测距测速原理 1. 激光雷达通用方程 激光雷达方程用来表示一定条件下，激光雷达回波信号的功率，其形式如下： r P 为回波信号功率，t P 为激光雷达发射功率，K 是发射光束的分布函数，12a a T T 分别是激光雷达发射系统到目标和目标到接收系统的大气透过率，t r ηη分别是发射系统和接收系统的透过率，t θ为发射激光的发散角，12R R 分别是发射系统到目标和目标到接收系统的距离，Γ为目标的雷达截面，r D 为接收孔径。 方程作用：激光雷达方程可以在研发激光雷达初期确定激光雷达的性能。其次，激光雷达方程提供了回波信号与被探测物的光学性质之间的函数关系，因此可以通过激光雷达探测的回波信号，通过求解激光雷达方程获得有关大气性质的信息。 2. 激光雷达测距基本原理 2.1 脉冲法 脉冲激光雷达测距的基本原理是，在测距点向被测目标发射一束短而强的激光脉冲，激光脉冲到达目标后会反射回一部分被光功能接收器接收。假设目标距离为L ，激光脉冲往返的时间间隔是t ，光速为c ，那么测距公式为L=tc/2。 时间间隔t 的确定是测距的关键，实际的脉冲激光雷达利用时钟晶体振荡器和脉冲计数器来确定时间t ，时钟晶体振荡器用于产生固定频率的电脉冲震荡 ?T=1/f ，脉冲计数器的作用就是对晶体振荡器产生的电脉冲计数N 。如图所示，信息脉冲为发射脉冲，整形脉冲为回波脉冲，从发射脉冲开始，晶振产生脉冲与计数器开始计数时间上是同步触发的。因此时间间隔t=N ?T 。由此可得出L=NC/2f 。 图1脉冲激光测距原理图 2.2 相位法
激光测距仪使用方法： 首先要给激光测距仪装上电池，直接充电的，使用前先把电充满。 然后每一个激光测电仪都会有一个电源开关。 通过目镜可看到测距仪处于待机状态，再次测量前还要选择好单位。 长按模式键，直接选择想要的单位。 通过测距仪目镜中的内部液晶屏显示，瞄准被测物体。 确定瞄准之后，轻按发射键。 如果被测物体不是很清晰，通过=/-2屈光度调节器，调节被测物体远近的清晰度。 最后通过顺转或逆转调节远近。 激光测距仪： 激光测距仪（Laser rangefinder），是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器。激光测距仪测量范围为3.5~5000米。 按照测距方法分为相位法测距仪和脉冲法测距仪，脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。相位法激光测距仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一，右图中，为典型的相位法测距仪和脉
冲法测距仪图。 激光测距仪是利用调制激光的某个参数对目标的距离进行准确测定的仪器。脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从测距仪到目标的距离。 当发射的激光束功率足够时，测程可达40公里左右甚至更远，激光测距仪可昼夜作业，但空间中有对激光吸收率较高的物质时，其测距的距离和精度会下降。 世界上第一台激光器，是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年，首先研制成功的红宝石激光器。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年，第一台军用激光测距仪通过了美国军方论证试验，对此后激光测距仪很快就进入了实用阶段。 由于激光测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。 激光是六十年代发展起来的一项新技术。它是一种颜色很纯、能量高度集中、方向性很好的光。激光测距仪是利用激光进行测距的一种仪器。它的作用原理很简单：通过测定激光开始发射到激光从目标反射回来的时间来测定距离。例如用激光测距仪来测量月球的距离，如果激光从开始发射到从月球反射回来的时间被测定为2.56秒，激光发射到月球的单程时间就等于1.28秒，而激光的速度是光速，等
激光测距原理 激光测距工作方式上可分为：脉冲激光测距和连续波激光测距。 (1) 脉冲激光测距 脉冲激光测距原理是，用脉冲激光器向目标发射一列很窄的光脉冲(脉冲宽度小于50ns)，光达到目标表面后部分被反射，通过测量光脉冲从发射到返回接收机的时间，可算出测距机与目标之间的距离。 假设所测距离为h，光脉冲往返时间为t，光在空中的的传播速度为c，则： h=ct/2 脉冲激光测距机能发出很强的激光.测距能力较强,即使对非合作目标,最大测距也能达到30000m以上。其测距精度一般为5米，.最高的可达0.15m。脉冲激光测距机既可在军事上用于对各种非合作目标的测距,也可在气象上用于测定能见度和云层高度.以及应用在对人造卫星的精密距离测量等领域。 (2)连续波激光测距(相位式激光测距) 相位式激光测距仪是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离。即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间。 与脉冲激光测距机相比，连续波激光测距机发射的(平均)功率较低，因而测远距离能力相对较差。相位式激光测距仪一般应用在精密测距中。由于其精度高，一般为毫米级，为了有效的反射信号，并使测定的目标限制在与仪器精度相称的某一特定点上，对这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜。对非合作目标，相位法测距的最大测程只有1~3km。 若调制光角频率为ω，在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为φ，则对应时间t 可表示为： t=φ/ω 将此关系代入式中距离D可表示为 D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ) =c/4f (N+ΔN)=U(N+) 式中： φ——信号往返测线一次产生的总的相位延迟。 ω——调制信号的角频率，ω=2πf。
面积体积测量连续测量 加法（+）键测屋键准边犍退格/关机键 开启/测虽键 间接测虽 自动水平 自动垂直 减法（一）键 储存键 照明\单位切换键自动背光屏幕四行显示
前杲准测目-1.多种测呈起点------------------ VARIETY OF ?ASURM> SYARTMG PONT 设舀垦准线，可从机器的不同位巨作 为;IIS起点,滿足不同情况下对测= 的 要求，使测员更方像。 后慕准狙呈 「2.加减计算更简单 z-r uc T j□- n~tF ：tic nmxhc =CX- 贴心便携手绳 ---------------- r6. "fUHS" OOJhl 来用耐用的尼龙材质.処虽时昉 止机器税酒.便于记录与携带。 LH系列激光测距/测高仪 100Lh,400LH，600LH，800LH，1000LH激光测距仪 Opti-logic LH系列激光测距/测高仪将激光测距装置和垂直角度传感器合二为一，轻巧便携，操作简单。根据目标尺寸和反射性的不同，此系列手持式激光测距仪量程可1000米（1000LH型）。利用内置的电子倾斜传感器，请斜补偿激光测距仪可以对倾斜角度进行测量（精度达0.1度），进而可以得出目标物体的高度值。此系列激光测距/测高仪可以应用在树高测量、建筑施工、地质勘测、地产评估等多种应用领域。此系列产品适合于对精度要求不高，而对仪器成本有所限制的测量应用，经多年潜心设计而成，充分体现了美国在这个领域内的技术水平。 1.0 产品外观及功能特点 探物镜：通过探物镜的窗口可以将指示用的红光斑指向目标物体。 “Range”按钮：利用“Range”按钮可以进行测距操作或者选择工作模式。 显示：XT系列激光测距仪允许使用者随意选择显示单位，米、英尺或码。 电量过低指示：用于提示使用者及时更换电池。 自动关机：为降低能耗，测距仪会在测量完成后5秒钟自动关机。 2.0 基本操作 A.保持测距仪位于眼睛前1－2英寸处，通过探物镜来瞄准物体。 B.按住“Range”按钮，在探物镜中会出现一个红色亮点。将红色亮点对准目标物体。 C.保持测距仪指向目标物体，松开“Range”键。需要注意的是，在松开按键之前，测量光束是不会射出的。 D.当指示红点消失后便可读取距离值。 2.1 距离测量过程 Opti-Logic LH型激光测距仪发出不可见、对人眼无害的脉冲红外激光束。通过目标物体对激光束反射，测量光束往返的时间来得到待测的距离值。激光测距仪发出的激光束是不可见的带状垂直光束，这使得它测量细小的垂直物体的能力大大提高。LH型激光测距仪具有一种特有的锁定目标功能以降低光束偏离与背景环境相近的待测物体的可能，只需按住“range”按钮并在探物镜中保证红色指示光点对准待测物体即可。激光束会在松开按钮之后从测距仪中发出，这就保证使用者有足够的时间来通过探物镜内的红色指示光斑来锁定目标。为提高测量精度，测距仪的每次测量实际上都是由多次测量组成的，当获得足够的测量信息后，扬声器会发出声音提醒操作者，并将测量结果显示在液晶面板上。 激光测距仪所能测量的最大量程取决于待测目标的形状、大小、反射性、所处方向以及空气条件，目标的颜色和表面的涂漆色彩同样也会对量程产生影响。对于浅色的，反射面积较大的非光滑待测物体具有最佳的测量效果。垂直物体比水平物体更容易瞄准，白色物体的量程大于黑色物体，反射表面与光束方向垂直的物体要比表面方向偏离的物体更容易测量。对于那些特别对反射性予以设计的物体，能够获得最大的测量范围，这样的物品包括交通指示牌、街道标志牌以及Opti-Logic专用目标板等。需要特别注意的是，窗户和玻璃这样的光滑物体并不像想象的那样是理想的待测目标，恰恰相反，由于它们会把激光反射到光源以外的方向，反而会极大地增大测量的难度。 2.2 更换9伏电池 A.滑开测距仪前面的锁扣（朝透镜的方向）。 B.用拇指轻撬开电池盖。 C.拉动带子，电池就会滑出来。 D.更换电池。电池的放置方向在仪器上给出了示意。锁紧电池盖即完成操作。 2.3 模式选择 LH系列激光测距/测高仪允许操作者选择三种显示单位和四种测量模式，（1）测量到目标的直线距离，（2）测量水平距离，（3）测量目标物体的高度，（4）测量到目标物体的俯仰角度。在模式1、模式2和模式3中，操作者可以选则米或英尺或码作为单位。按住按钮10－12秒，看到显示内容发生变化后松开按钮将启动模式选择操作。连续按动按钮将滚动显示如下模式：模式1 –米（反射）-米（非反射）；英尺（反射）-英尺（非反射）；码（反射）-码（非反射）；模式2-米-英尺-码；模式3-米-英尺-码；模式4。到达所需模式后停止按动按钮，相应模式在显示5秒后将自动选定并作为缺省模式。 模式1-直线距离测量。按住操作钮激活指示红点，将其对准待测物体，松开按钮使测距仪发出测量光束，保持测距仪不动直到红色指示光点消失，在液晶显示屏上读取数据。 模式2-水平距离测量（倾斜补偿模式）。按住操作钮激活指示红点，将其对准待测物体，松开按钮直到红色指示光点消失，然后在液晶显示屏上读取数据。 模式3-高度测量。这个功能的实现需要进行三次测量。首先，在待测物体的中部附近选定一个点，对于树木这样的目标最好是位于树干上，而不是旁枝上。按住按扭，“CEN”显示在屏幕上，将红色指示光电瞄准目标点，松开按钮，直至听到“哔哔”声。 激光雷达测距测速原理 1. 激光雷达通用方程 激光雷达方程用来表示一定条件下，激光雷达回波信号的功率，其形式如下： r P 为回波信号功率，t P 为激光雷达发射功率，K 是发射光束的分布函数，12a a T T 分别是激光雷达发 t θ为发r D 通过 定时间t ，时钟晶体振荡器用于产生固定频率的电脉冲震荡 ?T=1/f ，脉冲计数器的作用就是对晶体振荡器产生的电脉冲计数N 。如图所示，信息脉冲为发射脉冲，整形脉冲为回波脉冲，从发射脉冲开始，晶振产生脉冲与计数器开始计数时间上是同步触发 的。因此时间间隔t=N ?T 。由此可得出L=NC/2f 。 图1脉冲激光测距原理图 2.2 相位法 相位测距法也称光束调制遥测法，激光雷达相位法测距是利用发射的调制光和被目标反射的接受光之间光强的相位差包含的距离信息来实现被测距离的测量。回波的延迟产生了相位的延迟，测 出相位差就得到了目标距离。 假设发射处与目标的距离为D，激光速度为c，往返的间隔时间为t，则有： 图2相位法测距原理图 假设f为调制频率，N为光波往返过程的整数周期，??为总的相位差。则间隔时间t还可以 因为L 不能测得 优点：测量距离远，一般大于1000m。系统体积小，抗干扰能力强。 缺点：精度较低，一般大于1m。 激光雷达相位法测距： 优点：测量精度高。 缺点：测量距离较近，一般为一个刻度L内的距离。（300-1000m）。受激光调制相位测试精度和相位调制频率的限制，系统造价成本高。相位法测距存在矛盾：测量距离大会导致精度不高，要想提高精度测量距离又会受限（刻尺L较短）。 3.激光雷达测速基本原理 激光雷达测速的方法主要有两大类，一类是基于激光雷达测距原理实现，即以一定时间间隔连续测量目标距离，用两次目标距离的差值除以时间间隔就可得知目标的速度值，速度的方向根据距 它的 f 式中， d v< 反之0 f 移 d 激光测距仪 激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。 若激光是连续发射的，测程可达40公里左右，并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，但用于远距离测量，可以达到很好的相对精度。 世界上第一台激光器，是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年，首先研制成功的。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年，第一台军用激光测距仪通过了美国军方论证试验，对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。 激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一，因而被广泛用于地形测量，战场测量，坦克，飞机，舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。 由于激光测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。 主要分类 一维激光测距仪 用于距离测量、定位；激光测距仪 二维激光测距仪（Scanning Laser Range finder） 用于轮廓测量，定位、区域监控等领域； 三维激光测距仪（3D Laser Range finder） 用于三维轮廓测量，三维空间定位等领域。 图:使用激光测量月球到地球距离的示意图 激光测距仪的测量原理及方法 1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么？ 测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间，然后通过光速c =29979 2458m/s 和大气折射系数n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难，通常是测定连续波的相位，称为测相式测距仪。当然，也有脉冲式测距仪，典型的是WILD的DI-3000 需要注意，测相并不是测量红外或者激光的相位，而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的激光测距仪，用于房屋测量，其工作原理与此相同。 2.被测物体平面必须与光线垂直么？ 通常精密测距需要全反射棱镜配合，而房屋量测用的测距仪，直接以光滑的墙面反射测量，主要是因为距离比较近，光反射回来的信号强度够大。与此可以知道，一定要垂直，否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。 3.若被测物体平面为漫反射是否可以？ 通常也是可以的，实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。 4.超声波测距精度比较低，现在很少使用。 5.激光测距仪精度可达到1毫米误差，适合各种高精度测量用途。 [编辑本段] 激光测距仪的品牌及分类 1.手持激光测距仪 目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 引言 (1) 1雷达与激光雷达系统 (2) 2激光雷达测距方程研究 (3) 2.1测距方程公式 (3) 2.2发射器特性 (4) 2.3大气传输 (5) 2.4激光目标截面 (5) 2.5接收器特性 (6) 2.6噪声中信号探测 (6) 3伪随机m序列在激光测距雷达中的应用 (7) 3.1测距原理 (7) 3.2 m序列相关积累增益 (8) 3.3 m序列测距精度 (8) 4脉冲激光测距机测距误差的理论分析 (9) 4.1脉冲激光测距机原理 (9) 4.2 测距误差简要分析 (10) 5激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用 (10) 6结束语 (11) 致谢 (12) 参考文献 (12) - 激光雷达测距原理与其应用 摘要:本文简单介绍激光雷达系统组成，激光雷达系统与普通雷达系统性能的对比，着重阐述激光雷达测距方程的研究。针对激光远程测距中的微弱信号检测，介绍一种基于m序列的激光测距方法，给出了基于高速数字信号处理器的激光测距雷达数字信号处理系统的实现方案，并理论分析了脉冲激光测距机的测距误差。了解并学习激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用。 关键词：激光雷达；发射器和接收器特性; 伪随机序列; 脉冲激光；测距误差 Applications and Principles of laser radar ranging Student majoring in Optical Information Science and Technology Ren xiaonan Tutor Shang lianju Abstract:This paper briefly describes the composition of laser radar systems, laser radar system and radar system performance comparison of normal, focusing on the laser radar range equation. Laser Ranging for remote signal detection, presents a introduction of a sequence based on laser ranging method m, gives the high-speed digital signal processor-based laser ranging radar digital signal processing system implementations, and theoretical analysis of the pulse Laser rangefinder range error.We understand and learn application of Laser radar in the mobile robot and other aspects. Key words：Laser radar; Transmitter and receiver characteristics；Pseudo-random sequence；Pulsed laser；Ranging error. 引言：激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物，激光具有亮度 高、单色性好、射束窄等优点,成为光雷达的理想光源,因而它是目前激光应用主要的研究领域之一。激光雷达是一项正在迅速发展的高新技术，激光雷达技术从最简单的激光测距技术开始，逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术，使激光雷达成为一类具有多种功能的系统。利用激光作为遥感设备可追溯到30多年以前，从20世纪60年代到70年代，人们进行了多项试验，结果都显示了利用激光进行遥感的巨大潜力，其中包括激光测月和卫星激光测距。激光雷达测量技术是一门新兴技术，在地球科学和行星科学领域有着广泛的应用.LiDAR(LightLaser Detection and Ranging)是激光探测及测距系统的简称，通常指机载对地激光测距技术，对地激光测距的主要目标是获取地质、地形、地貌以及土地利用状况等地表信息。相对于其他遥感技术，LIDAR的相关研究是一个非常新的领域，不论是在提高LIDAR数据精度及质量方面还是在丰富LIDAR数据应用技术方面的研究都相当活跃。随着LIDAR传感器的不断进步，地表采点密度的逐步提高，单束激光可收回波数目的增多，LIDAR数据将提供更为丰富的地表和地物信息。激光测距可分为星载(卫星搭载)、机载(飞机搭载)、车载(汽车搭载)以及定位(定点测量)四大类，目前激光测距仪已投入使用,激光雷达正处在试验阶段,某些激光雷达已付诸实激光测距仪说明书
激光雷达测距测速原理
激光测距仪
激光雷达测距基本知识与其应用
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