激光测距仪的概述
2010-07-23
定义
激光测距仪
激光测距仪是利用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，，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。
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，等于每秒三十万公里。因此，测得的月球离地球的距离为单程时间和光速的乘积，即三十八万四千公里。为了发射和接收激光，并进行计时，激光测距仪由激光发射器、接收器、钟频振荡器及距离计数器等组成。 激光测距仪还能用来对人造卫星跟踪测距，测量飞机飞行高度，对目标进行瞄准测距，以及进行地形测绘，勘察等。
分类
激光测距仪分手持激光测距仪和望远镜式激光测距仪。
1、手持激光测距仪：测量距离一般在200米内，精度在2mm左右。这是目前使用范围广的激光测距仪。在功能上除能测量距离外，一般还能计算测量物体的体积。
2、望远镜式激光测距仪：测量距离一般在600-3000米左右，这类测距仪测量距离比较远，但精度相对较低，精度一般在1米左右。主要应用范围为野外长距离测量。[2]
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
用途
激光测距仪广泛用于地形测量，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，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。
原理
1.利用红外线测距或激光测距的原理
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 =299792458m/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。
选购
在选购测距仪时，需要考虑的几点：
1.测量范围
2.测量精度
3.使用的场合
基本分为以下几种情况：
a) 只需要在几米或者十几米范围之内进行距离测量，
且精度要求不高的情况下。
建议——可选用“超声波测距仪”。
备注——超声波测距仪测量的效果受环境影响较大，稳定和方向性较激光测距仪差，但价格相对便宜，适合与室内测量。
b) 测量距离不长，多用于室内，精度要求高。
建议——可选购“手持式激光测距仪”。
备注——手持式激光测距仪适合在室内使用，测量精度及效果都非常不错。
（如用户需要在室外的环境下进行探测的话，建议配上专业的激光瞄准器和反射板，结合使用才能达到预期的测程及效果。）
c) 测量距离较远，多用于户外使用。
建议——选购“望远镜式激光测距仪”（即：激光测距望远镜）
品牌
手持激光测距仪
测量距离一般在200米内，精度在2mm左右。这是目前使用范围广的激光测距仪。在功能上除能测量距离外，一般还能计算测量物体的体积。
主要品牌有：喜利得HILTI 测距仪, 徕卡Leica DISTO测距仪，BOSCH博世测距仪，国产大有测距仪，福禄克测距仪
望远镜式激光测距仪
测量距离一般在600-3000米左右，这类测距仪测量距离比较远，但精度相对较低，精度一般在1米左右，有的光学放大倍率可以达到6~9倍。主要应用范围为野外建筑，环境勘察，建立机战，等需要野外长距离测量的情况。
主要品牌有：美国博士能BUSHNELL测距仪，美国里奥波特Leupold测距仪， 加拿大纽康NEWCON测距仪，日本尼康NIKON测距仪，德国奥卡OPTI-LOGIC测距仪, 美国LTI测距仪, 以及美国IMPULSE英柏斯测距仪，TRUPULSE图帕斯系列测距仪。
激光测距仪使用时需要注意的问题：激光测距仪不能对准人眼直接测量，防止对人体的伤害。同时，一般激光测距仪不具防水功能，所以需要注意防水。新的美国里奥波特激光测距仪，由于在美国当地主要适用于户外狩猎爱好者，所以制作之处的优势即是可以防水防雾，配有丛林树木枝叶涂彩。
激光器不具备防摔的功能，所以激光测距仪很容易摔坏发光器。
激光测距仪维护：
① 经常检查仪器外观及时清除表面的灰尘脏污、油脂、霉斑等。
② 清洁目镜、物镜或激光发射窗时应使用柔软的干布。严禁用硬物刻划，以免损坏光学性能。
③ 本机为光、机、电一体化高精密仪器，使用中应小心轻放，严禁挤压或从高处跌落，以免损坏仪器。
激光测距仪技术参数：
测量范围：30~5000米
测量误差：+/-1米
操作温度：-10℃~+50℃ 揗环速度：1/6~1/3HZ
激光类型：YAG 激光
电源：12V Ni-MH rechargeable battery-pack
观查视野:6.5°
Magnification:7＊
Dustproof,waterproof,shockproof
重量：2.2lbs/1Kg
尺寸：4 1/2”×6”×2 1/8”（115×152×54mm）
目前市场上销售的产品有：
30米激光测距仪 原装瑞士普瑞测多功能激光测距仪
50m 合资大有激光测距仪LM50 性价比更好的测距仪
18m CP3007激光测距仪 超声波红外测距仪 电子尺
70m 德国博世测距仪 手持激光测距仪DLE70
100m Leica DISTO 瑞士徕卡 激光测距仪莱卡D3激光尺
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