08电磁波测距.ppt

* * 电磁波测距 电磁波测距原理 通过测定电磁波在测线两端往反传播的时间△ｔ进行测距的方法。 A B D 式中c为电磁波在大气中的传播速度 棱镜 测距仪按测距原理分类 当测距仪发出光脉冲（或电脉冲），经反光镜反射（或被测物体反射），回到测距仪。测定接收光脉冲和发射脉冲时间差△t，按 式计算距离，称脉冲法测距。 一、脉冲法测距 测距精度为1cm，时间测量精度是多少？ 讨论： 调制光 GaAs发光管 光强 t 光强 t 二、相位法测距原理 反光镜 2π φ B A Δφ DAB DAB 称为光尺 式中c0为光在真空中的速度 c0 =299792458 m/ s 讨论： 频率f1=15MHz , LS1=? , f2=150kHz , LS2=? 当分辩率为1/1000时，LS1 , LS2 测距精度为多少？ ng为光在大气中传输折射率 测距仪如何将相位测量信号变成数字信号 机内参考信号 参考信号方波 测距信号 测距方波 相位控制 计数脉冲 φ △φ 计数脉冲 计数显示 讨论： 相位法测距中N无法测定，如何解决测距问题？ 2 km测程测距仪如何选定频率？ f1=15MHz, LS1=10m, 分辩率1mm f2=75kHz , LS2=2000m 分辩率2m 精测距 5.421 粗测距 184 仪器测距 1845.421m 红外测距仪工作原理图 测距成果计算 一、仪器常数改正 加常数 k ： 原因：发光管的发射面、接收管接收面，反光 镜的等效反射面与反光镜中心不一致; 乘常数 R ： 原因：振荡器频率变化，发光管相位不均匀。 二、 气象改正 仪器设计气象参数： 三、 倾斜改正 α D0 D′ 测距仪检测 1. 仪器标称精度：±（3mm+2ppm·D） ppm=1×10-6 仪器检验： 由计量单位进行 ①测距频率检验：频率稳定度1×10-6 , 15MHz容许差多少？ ②周期误差检测 相位误差 测距矢 量 相位误差 固定误差矢量 合成矢量 3. 加常数、乘常数测定：在基线场进行 按 光 源 分：微波测距仪 光速测距仪 红外测距仪 激光测距仪 声波测距仪 测距仪分类 按 测 程 分： 超 短程 ≤100m 短程 ≤5km 中程 ≤ 15km ＞5km 远程 ＞ 15km 电子经纬仪 光学经纬仪 光学度盘 人工读数 人工记录 电子经纬仪 电子度盘 电子测角 自动记录 比较 度盘 测角方法 计录方法 电子经纬仪测角原理 编码度盘测角系统——绝对式测角系统 光栅度盘测角系统——增量式测角系统 动态测角系统——计时测角度盘和光电动态扫描绝对式 测角系统。 瑞士WILD厂T2000 一、编码度盘测角系统 二、光栅度盘测角系统 a：光栅 宽度 b：缝隙 宽度 d：栅距 θ：两光栅之间 的倾角 二、动态测角系统 LS: 固定光栅（零分划线） LR: 活动光栅（指标线） 粗测：度盘上每90°有一个标志分划。LS 起动 LR 计数关闭， 可统计相应时间，T0为φ所对应时间。 利用4个 ni 比较剔除粗差，取平均为 n，测出角可能是φ ，也可能是360°－ φ 精测：利用测相技术即可得到△φ，利用计数即可得到角度 测 量小数部分。 全站仪极其使用 TOPOCON （拓普康）GTS-212 全站仪（日本） 蔡司 Eita 55 全站