电磁波测距基本原理_第1页
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1、4.1电磁波测距基本原理4.1.1电磁波测距基本原理公式设电磁波在大气中传播速度为c,当它在距离D上往返一次的时间为t,则有：D=1ct2上式为电磁波测距基本原理公式。测定t方法有直接测时间接测时。直接测时一类测距仪称为脉冲式测距仪,该仪器因其精度较低,通常只用于精度较低的远距离测量、地形测量和炮瞄雷达测距。微分(1)式dD=-cdt2换成中误差m=cm(3)D2t设c=3x108ms，要求=±3mm，则m=±2x10-11s(一般只能达到10-8S)。4.1.2相位式测距原理公式现有的精密光电测距仪都不采用直接测时的方法,而采用间接测时,即用测定相位的方法来测定距离,此类

2、仪器称为相位式测距仪。它是用一种连续波(精密光波测距仪采用光波)作为“运输工具”(称为载波),通过一个调制器使载波的振幅或频率按照调制波的变化做周期性变化。测距时,通过测量调制波在待测距离上往返传播所产生的相位变化,间接地确定传播时间t,进而求得待测距离D。调制波的调制频率f,角频率e=，周期T,波长X=cT=-(4)f设调制波在距离D往返一次产生的相位变化为申，调制信号一个周期相位变化为2n,则调制波的传播时间t为：t=巴=22吋代入(1)式得(5)88控制测量代入(N+AN)=-(N+AN)24吋设调制信号为正弦信号，申包含2n的整倍数N2n,和不足2n的尾数部分V,即：申=N2兀+屮=2

3、兀(N+2-)=2兀(N+AN)式中AN=善90令u=吕冷单位长，“测尺”“电子尺”式改写成D=u(N+AN)式就是相位式测距原理公式。相位式测距仪是用长度为u的“测尺”去量测距离，量了N个整尺段加上不足一个u的长度就是所测距离。4.1.3电磁波测距仪的分类和分级分类按测定t的方法脉冲式测距仪相位式测距仪'长程-几十公里按测程中程-数公里至十多公里、短程-3公里以下光波-激光测距仪，红外测距仪微波-微波测距仪单载波可见光，红外光，微波按载波数<双载波可见光与可见光，可见光与红外光、三载波可见光可见光和微波，可见光红外光微波谩反射目标(非合作目标)按反射目标合作目标-平面反射镜，角反射镜、有源反射器-同频载波应答机，非同频载波应答机分级1999年城市测量规范规定，按lkm测距中误差(即m二a+bD，当DD=1km时)划分为两级：I 级：mW5mm;DII

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