电磁波测距

王朝百科·作者佚名  2010-02-16
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电磁波测距

electromagnetic distance measurement

电磁波测距是利用电磁波作为载波,经调制后由测线一端发射出去,由另一端反射或转送回来 ,测定发射波与回波相隔的时间,以测量距离的方法。

发展从20世纪40年代开始,雷达以及各种脉冲式和相位式导航系统的发展,促进了人们对电子测时技术、测相技术和高稳定度频率源等领域的深入研究。在此基础上,贝里斯特兰德(E.Bergstrand)和沃德利(T.L.Wadley)分别于1948年和1956年研制成功了第一代光电测距仪和微波测距仪。随着电子技术的高速发展,这些仪器不断改进,现在已经达到了相当完善的程度,使大地测量和工程测量发生了 3个方面的变化:①三角测量中的起始边长度,现在一律用电磁波测距仪直接测量,过去布设基线网推算起始边长度的方法已成历史;②导线测量、三边测量和测边测角布网方式的应用越来越广泛,有逐渐取代三角测量的趋势;③利用电子全站仪或速测仪,采取边角测量方法加密大地控制网和布设高程导线,有很高的经济效益

电磁波测距是大地测量、工程测量中测量距离的主要方法,测量距离简便、迅速。

中国已用电磁波测距法在青藏高原布设了精密导线,作为国家大地网的一部分。

方法电磁波测距有两种方法:脉冲测距法和相位测距法。

①脉冲测距法。由测线一端的仪器发射光脉冲,一小部分直接由仪器内部进入接收光电器件,作为参考脉冲,其余部分发射出去,经过测线另一端的反射镜反射回来,也进入接收光电器件,测量参考脉冲同反射脉冲相隔的时间 t,可求出距离D:

D=1/2ct式中 c 为光速 。这种方法一次测量可单值地求得待测距离。测程为几千米、十几千米,远的可达几十万千米。精度一般为米级或分米级,主要用于短距离低精度或长距离的测量。测程远时,其精度不如相位法的精度高。

②相位测距法。用高频电流调制后电磁波从测线一端发射出去,由另一端返回后,用相位显示器测得发射波与回波之间的相位差 Φ=2πN+j,可间接测得电磁波往返经历的时间t。相位测距法测距精度比较高。优于毫米级,测距在几十千米以内。地面上的精密测距,一般采用相位测距法。

由于电磁波测距仪型号甚多,为了研究和使用仪器的方便,还有许多其他分类方法,如:

按测程分:长程、中程、短程

按载波分:光波、微波

按载波数分:单载波、双载波、三载波

按反射目标分:漫反射目标、合作目标、有源反射器

而随着GPS技术的迅速发展,作为长距离测量的微波测距仪和激光测距仪,正在逐步退出历史的舞台。特别是微波测距仪,目前市场上已不多见。而以激光和红外线作为光源的全站仪,几乎全部为中、短程测距仪。

 
 
 
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