电磁波测距
- 格式:ppt
- 大小:14.58 MB
- 文档页数:7
电磁波测距电磁波测距是用仪器发射并接收电磁波,通过测量电磁波在待测距离上往返传播的时间解算出距离。
一、概述电磁波测距是用电磁波(光波或微波)作为载波,传输测距信号,以测量两点间距离的一种方法。
与传统的钢尺量距和视距测量相比,具有测程长、精度高、作业快、工作强度低、几乎不受地形限制等优点。
电磁波测距的英文全称是:Electro-magnetic Distance Measuring,所以又简称为EDM。
电磁波测距仪按其所采用的载波可分为:①用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪;②用激光作为载波的激光测距仪;③用红外光作为载波的红外测距仪。
后两者又统称为光电测距仪。
微波和激光测距仪多用于长程测距,测程可达60 km,一般用于大地测量;而红外测距仪属于中、短程测距仪(测程为15kffi以下),一般用于小地区控制测量、地形测量。
地籍测量和工程测量等。
本节主要介绍光电测距仪的基本原理和测距方法速发展~红外光电测距仪采用的是CaAs(砷化钦)发光二极管作为光源,不同的caAs发光二极管发光波长范围为0.82~0.93Pm。
由于GaAs发光管具有注人电流小、耗电省、寿命长、体积小、抗震性强及连续发光的特点,使测距仪体积大为减小。
近几年来又将光电测距仪与电子经纬仪和野外记录及数据处理器结合,;组成电子速测仪,同时进行角度和距离的测量,还能自动记录、存储、输出观测值及有关处理数据也能直接显示乎距、高差、坐标增量等,使测量工作大为简化。
所以红外测距仪在小面积的控制测量、地形测量和各种工程测量中得到广泛的应用。
二、红外测距仪基本原理若用红外测距仪测定AB二点间的距离D.如图5-12。
测距仪安置在A点,反光镜安置在B点。
由仪器发出的光束经过待测距离D到达反光镜,经反射回到仪器。
如果能测出光在距离D上往返传播为时间,则距离可按公式(5-19)求得。
如果测距仪发出的是光脉冲,通过测定发射的光脉冲和接收到波光脉冲的时间差t测定距离,称为脉冲法测距。
电磁波测距一、电磁波测距仪的测距原理钢尺量距是一项十分繁重的工作,在山区或沼泽地区使用钢尺更为困难,而视距测量精度又太低。
为了提高测距速度和精度,电磁波测距仪的使用越来越广泛。
电磁波测距是利用电磁波做载波,在其上调制测距信号,测量两点间距离的方法。
若电磁波在测线两端往返传播的时间为t,则可求出两点间距离为:D=c t(4-3-1)式中:c为电磁波在大气中的传播速度。
由式(4-3-1)可知,测定距离的精度主要取决于测定时间t的精度。
例如要达到±1c m的测距精度,时间t的测定要准确到 6.7×10-11s,这在目前是难以做到的。
因此,多采用间接方法测定时间,主要有下列两种:1、脉冲法测距测距仪发出光脉冲,经被测目标反射后由测距仪接收,测出该光脉冲往返所需时间t对应的脉冲个数,就可求得距离D。
该法测距精度为0.5~1m,所以多用于激光雷达、微波雷达等远距离测距上。
2、相位法测距在工程上使用的红外测距仪,都是采用相位法测距,它是将测量时间变成测量光在测线中传播的载波相位差。
通过测定相位差来测定距离,称为相位法测距。
如4-8测距仪在A站发射的调制光在待测距离上传播,在B点反射后又回到A点,被测距仪接收,所经过的时间为t。
为便于说明,将在B反射后经A点的光波沿测线方向展开,则调制光往返经过了2D的路程。
设调制光的频率为f,角频率为,则调制光在测线上的相位移为:(4-3-2)(4-3-3)则:(4-3-4)由4-8可以看出,相位移可表示为:将上式代入式(4-3-4)得:(4-3-5)令,式(4-3-5)可变换为:(4-3-6)式(4-3-6)就是相位法测距原理的基本公式,它与钢尺量距公式相比,有相似之处,即距离等于N个整尺段的距离与不足一个整尺段距离之和。
二、红外测距仪及其使用红外测距仪的产品很多,下面只介绍W I L D D I1000。
W I L D D I1000红外测距仪小而轻,能架设在任何W I L D光学经纬仪上,同时完成测距和测角任务。
电磁波测距的基本公式,式中为
(原创版)
目录
1.电磁波测距的基本概念
2.电磁波测距的基本公式
3.公式中各符号的含义
4.电磁波测距的应用领域
正文
电磁波测距是一种通过测定光波在两点间传播的时间来计算距离的
方法。
它基于电磁波在真空或空气中的传播速度,以及光波在两点间往返所需的时间。
电磁波测距的基本公式为:D = 1/2ct,其中D表示距离,c 表示空气中的光速,t表示光波在两点间往返的时间。
在这个公式中,D 表示的是电磁波在空气中传播的单程距离,c 是电磁波在真空或空气中的传播速度,它的数值约为 3×10^8 米/秒。
t 则是光波在两点间往返所需的时间,可以通过测量发射和接收电磁波的时间差来得到。
电磁波测距的应用领域非常广泛,包括但不限于地图制图、地形测绘、军事侦察、航空航天、无线通信等等。
例如,在军事侦察中,通过电磁波测距可以精确地确定敌方目标的位置,为我方的攻击和防御提供依据。
在航空航天中,电磁波测距技术可以帮助飞行器精确地确定自身的位置,从而提高飞行的精度和安全性。
总的来说,电磁波测距是一种非常重要的距离测量技术,它在各个领域都有着广泛的应用。
第1页共1页。
电磁波测距的基本公式,式中为电磁波测距是一种利用电磁波传播速度和测量时间来确定距离的方法。
在航天、地质勘探、通信等领域具有广泛的应用。
本文将介绍电磁波测距的基本公式,以及公式中各个参数的含义和实际应用案例。
一、电磁波测距的基本概念电磁波测距是基于电磁波在空间中传播的速度和时间来计算距离的一种方法。
电磁波传播的速度在真空中最快,约为每秒3×10^8米。
通过测量电磁波从发射点到接收点所需的时间,可以计算出两点之间的距离。
二、电磁波测距的基本公式电磁波测距的基本公式为:距离(D)= 速度(V)× 时间(T)其中,距离(D)以米为单位,速度(V)以米/秒为单位,时间(T)以秒为单位。
三、公式中各个参数的解释1.速度(V):电磁波在真空中的传播速度,一般取值为3×10^8米/秒。
2.时间(T):电磁波从发射点到接收点所需的时间。
通过测量接收到的电磁波与发射电磁波之间的时间差,可以得到距离。
四、公式在实际应用中的案例分析以地球卫星通信为例,假设卫星与地面的距离为36000公里,电磁波在真空中的传播速度为3×10^8米/秒。
卫星发射电磁波后,地面接收站接收到电磁波的时间为127秒。
根据公式计算距离:距离(D)= 速度(V)× 时间(T)= 3×10^8米/秒× 127秒= 3.81×10^10米将公里转换为千米:3.81×10^10米= 3.81×10^7千米五、电磁波测距的优缺点优点:1.电磁波传播速度快,测距速度快。
2.受地形、地貌影响较小,适用于各种复杂环境。
3.设备相对简单,易于安装和维护。
缺点:1.受天气、电磁干扰等因素影响较大。
2.精度受限,难以达到亚米级精度。
3.无法测距小于光速的距离。
六、未来发展趋势和展望1.提高电磁波测距技术精度,实现亚米级甚至厘米级精度。
2.结合多种测距手段,提高测量可靠性。
电磁波测距电磁波测距是用仪器发射并接收电磁波,通过测量电磁波在待测距离上往返传播的时间解算出距离。
一、概述电磁波测距是用电磁波(光波或微波)作为载波,传输测距信号,以测量两点间距离的一种方法。
与传统的钢尺量距和视距测量相比,具有测程长、精度高、作业快、工作强度低、几乎不受地形限制等优点。
电磁波测距的英文全称是:Electro-magnetic Distance Measuring,所以又简称为EDM。
电磁波测距仪按其所采用的载波可分为:①用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪;②用激光作为载波的激光测距仪;③用红外光作为载波的红外测距仪。
后两者又统称为光电测距仪。
微波和激光测距仪多用于长程测距,测程可达60 km,一般用于大地测量;而红外测距仪属于中、短程测距仪(测程为15kffi以下),一般用于小地区控制测量、地形测量。
地籍测量和工程测量等。
本节主要介绍光电测距仪的基本原理和测距方法速发展~红外光电测距仪采用的是CaAs(砷化钦)发光二极管作为光源,不同的caAs发光二极管发光波长范围为0.82~0.93Pm。
由于GaAs发光管具有注人电流小、耗电省、寿命长、体积小、抗震性强及连续发光的特点,使测距仪体积大为减小。
近几年来又将光电测距仪与电子经纬仪和野外记录及数据处理器结合,;组成电子速测仪,同时进行角度和距离的测量,还能自动记录、存储、输出观测值及有关处理数据也能直接显示乎距、高差、坐标增量等,使测量工作大为简化。
所以红外测距仪在小面积的控制测量、地形测量和各种工程测量中得到广泛的应用。
二、红外测距仪基本原理若用红外测距仪测定AB二点间的距离D.如图5-12。
测距仪安置在A点,反光镜安置在B点。
由仪器发出的光束经过待测距离D到达反光镜,经反射回到仪器。
如果能测出光在距离D上往返传播为时间,则距离可按公式(5-19)求得。
如果测距仪发出的是光脉冲,通过测定发射的光脉冲和接收到波光脉冲的时间差t测定距离,称为脉冲法测距。