光电测距仪的测距事理
见图4-2-1。
图4-2-1 光电测距事理
脉冲法测距过程是由测距仪发出的光脉冲经反射棱镜反射后又回到测距仪而被吸收系统吸收,通过测出这一光脉冲来回所需韶光间隔t求得间隔D。
相位法测距是通过丈量连续的调制光波在待测间隔上来回传播所产生的相位变革来间接测定传播韶光从而求得被测间隔的,红外光电测距仪便是范例的相位式测距仪。
光电测距仪测距成果的数据处理
测距仪测得初始斜距值后还需加上仪器常数改正、气候改正和倾斜改正等后才能求得水平间隔。
(1)仪器常数改正ΔS。
(2)气候改正ΔS′。(比如某测距仪的气候改正公式为ΔS′=[278.37-105.9844P/(273.15+t)]S,个中P为气压、单位为hPa;t为温度、单位为℃;S为间隔丈量值、单位为km;ΔS′为气候改正数、单位为mm)。目前,所有的光电测距仪都可将气候参数预置于机内,在测距时自动进行气候改正。
(3)倾斜改正。间隔的倾斜不雅观测值经由仪器常数改正和气象改正后可得到改正后的准确斜距S′。当测得斜距的竖角δ后可打算水平间隔D,D=S′cosδ。
光电测距仪的标称精度
估计仪器加常数K时的相位测距基本公式为S= c0 [N+Δφ/(2π)]/(2nf)+K,不难明得,c0、n、f、Dj和K的偏差都会使间隔产生偏差,若对相位测距基本公式作全微分并运用偏差传播定律,则相位测距的测距偏差可表达为(4-2-1)
式(4-2-1)中的测距偏差可分为两部分,前一项偏差与间隔成正比称为比例偏差,而后两项与间隔无关称为固定偏差。因此,人们习气将式(4-2-1)写成MS=±(A+B×S)的形式作为仪器的标称精度。比如某测距仪的标称精度为±(2mm+2mm/km),解释该测距仪的固定偏差A=3mm、比例偏差B=2mm/km。目前,单一测距的测距仪(即仅具有测距功能的测距仪)已很少单独生产和利用,而是将其与电子经纬仪组合成一体化的全站仪。因此,关于测距仪的利用,将在本书第5章中进行先容。目前,专门用来测距的测距仪(即仅具有测距功能的测距仪)只有2类仪器,一类是超高精度的专门测距仪(精度不低于±(0.2mm+0.2 mm/km)),另一类是代替钢卷尺用的超短程手持式激光测距仪(测程300m、精度1/30000)。
光电测距仪测距值的归算
(1)归算为椭球面上的间隔
短距时可采取简便方法归算到大地水准面上,这也是电子全站仪广泛采取的形式,即S=D(1-H/R),个中,D为处在反射镜高程面上的水平间隔,H为反射镜处的高程,R为地球均匀曲率半径,S为大地水准面(均匀海水面)上的间隔。应把稳R的取值。
(2)归算为高斯平面上的间隔
归算到高斯平面上的间隔公式为s=S{1+[mC1+Y/(2R)]},个中,s为高斯平面上的间隔,S为椭球面上的间隔,m为尺度因子(常日m=1),Y为测距边两端点近似横坐标的均匀值,R为地球均匀曲率半径。应把稳R的取值。
手持式激光测距仪
目前,人们习气将光电测距仪与电子经纬仪集成在一起的(即构成电子全站仪,亦即将光电测距仪变成电子全站仪的一个部件),单独用于测距的光电测距仪已非常罕见,只在计量领域、超级精度间隔丈量或短距丈量中会看到,计量领域和超级精度间隔丈量采取的光电测距仪一样平常都非常笨大,短距丈量采取的光电测距仪一样平常都非常小巧(手持式激光测距仪便是目前最常见、利用最普遍的光电测距仪,国外发达或较发达国家或地区已经用手持式激光测距仪代替了钢卷尺。图4-2-2为2种手持式激光测距仪的外面及LEICA DISTO pro手持式激光测距仪的操作面板,个中,1为菜单键;2为启动和丈量键;3为乘/延迟丈量键;4为打消键;5为笔墨与数字键盘0---9、6为加/提高键、7为减/退却撤退键、8为即是/回车键。DISTO pro手持式激光测距仪的零位一样平常为底部平面(分外须要时也可设定在腰部或顶部平面)。手持式激光测距仪丈量不须要反射镜,利用目标对测距激光的自然反射就可得到高精度的间隔(最远测程300m、精度优于1/30000)。手持式激光测距仪运用领域很广,丈量不便时可采取、环境滋扰时可采取、建筑装修时可采取、房产丈量时也可采取。