测绘基础 课件 4.3 -光电测距.pptx

学会光电测距

电磁波测距仪第一部分

电磁波测距仪用电磁波（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测距仪分类:电磁波测距仪按测距仪装备的光源分类1、光电测距仪（可见光、红外光、激光）2、微波测距仪（无线电波、微波）按测程分类短程测距仪（测程小于5km）中程测距仪（测程5km-30km）远程测距仪（测程30km以上)

电磁波测距仪?一级：小于5mm二级：5—10mm三级：10—20mm式中A——仪器标称精度中的固定误差，以mm为单位；B——仪器标称精度中的比例误差系数，以mm/km为单位；D——测距边长度，以km为单位。

某短程红外测距仪的精度为当距离D为0.6km时，测距精度是mD=±8mm。(通常写作ppm)例：

电磁波测距仪的优点1、测程远、精度高2、受地形限制少等优点3、作业快、工作强度低电磁波测距仪工程测量中应用较多的是短程红外光电测距仪

测距原理第二部分

光电测距仪是通过测量光波在待测距离D上往、返传播的时间t2D，计算待测距离D：式中：C—光波在空气中的传播速度

测距方法第三部分

光电测距仪按照t2D的不同测量方式，可分为脉冲式（直接测定时间）相位式（间接测定时间）测距方法

一、脉冲式光电测距仪将发射光波的光强调制成一定频率的尖脉冲，通过测量发射的尖脉冲在待测距离上往返传播的时间来计算距离脉冲测距原理图计数器只能记忆整数个时钟脉冲，不足一周期的时间被丢掉了；测距精度较低，一般在“米”级，最好的达“分米”级：脉冲的振荡频率q：计数器计得的时钟脉冲个数测距方法

二、相位式光电测距仪将发射光强调制成正弦波的形式，通过测量正弦光波在待测距离上往、返传播的相位移来解算时间。将返程的正弦波以棱镜站为中心对称展开后的图形：测距方法

由于：所以：则：式中：取：则不同的调制频率?对应的测尺长见下表：调制频率越大测尺长度越短测距方法

测距方法例如，一台测程为1km的相位式光电测距仪设置有10m、1000m两个测尺，有表4可以查出其对应的调制频率为15MHZ，150KHZ，假设某段距离为586.486，则：用1000m的粗测尺测量的距离为：用10m的精测尺测量的距离为：精粗测尺测距组合过程为：587.1粗测尺测距结果6.486精测尺测距结果586.486m组合结果精粗测尺测距组合的过程有测距仪内的微处理自动完成，并输送到显示窗显示，无须用户干涉

三、气象改正与棱镜常数距离测量时，距离值会受测量时大气条件的影响为了顾及大气条件的影响，距离测量时须使用气象改正参数修正测量成果温度（t）仪器周围的空气温度气压（P）仪器周围的大气压PPM值计算并显示气象改正值测距方法

测距方法大气改正的计算大气改正值由大气温度、大气压力、海拔高度、空气湿度推算出来的改正值与空气中的气压或温度有关计算方式如上：(计算单位：米)注：当T20℃和P1013hPa时是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm

测距方法由于光在反射棱镜中传播的速度比在空气中传播的速度慢，棱镜中增加的时长，会对距离增大一个常量。这个增大的数值就是棱镜常数棱镜常数

PSM:-30PSM:0测距方法棱镜常数

光电测距的注意事项(1)防止日晒雨淋，在仪器使用和运输中应注意防震。(2)严防阳光及强光直射物镜，以免损坏光电器件。(3)仪器长期不用时，应将电池取出。(4)测线应离开地面障碍物一定高度，避免通过发热体和较宽水面上空，避开强电磁场干扰的地方。(5)镜站的后面不应有反光镜和强光源等背景干扰。(6)应在大气条件比较稳定和通视良好的条件下观测。

全站仪及其使用第四部分

全站仪——集测距装置、测角装置和微处理器为一体，能自动测量和计算，并通过电子手簿或直接实现自动记录、存储和输出的测量仪器，称为全站式电子速测仪，简称全站仪。

全站仪主要品牌瑞士徕卡系列日本索佳系列日本拓普康系列日本尼康系列日本宾得系列美国天宝系列德国菜司系列瑞典捷创力系列国产南方系列

全站仪的基本结构

全站仪的基本结构

1.测前的准备工作1）安置仪器2）开机水平角测量（1）按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。（2）设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。置零（0SET）（3）照准第二个目标B，此