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レーザー距離測定

2021-11-01

レーザー距離測定は、レーザーを光源として測定します。連続レーザーとパルスレーザーヘリウムネオン、アルゴンイオン、クリプトンカドミウムなどのガスレーザーは、位相レーザー測距用の連続出力状態、赤外線測距用のデュアルヘテロジニアスGaAs半導体レーザーで動作します。パルスレーザー測距用ルビー、ネオディミウムガラスなどの固体レーザーと夜だけでなく、距離計の精度を向上させます。

レーザー距離計は、レーザターゲットの距離を正確に測定します（レーザー距離計とも呼ばれます）。レーザー距離計が機能すると、ターゲットに非常に細いレーザービームを放射し、光電素子はターゲットによって反射されたレーザービームを受信します。タイマーは、レーザービームの送信から受信までの時間を測定し、観察者からターゲットまでの距離を計算します。
レーザーを連続して照射すれば、測定範囲は約40kmに達し、昼夜を問わず操作できます。レーザーがパルスの場合、絶対精度は一般に低くなりますが、長距離測定では良好な相対精度を達成できます。
世界初のレーザーは、1960年にヒューズエアクラフトカンパニーの科学者であるメイマンによって最初に開発されました。米軍はすぐにこれに基づいて軍用レーザー装置の研究を行いました。 1961年、最初の軍用レーザー距離計は米軍の実証試験に合格しました。その後、レーザー距離計はすぐに実用的なコンソーシアムに入りました。
レーザー距離計には、軽量、小容量、簡単な操作、高速で正確な速度という利点があり、その誤差は他の光学距離計のわずか5分の1から100分の1です。そのため、地形測量、戦場測量、戦車、航空機、船舶、砲兵の標的範囲、雲、航空機、ミサイル、人工衛星の高さの測定に広く使用されています。戦車、航空機、船、砲兵の精度を向上させるための重要な技術機器です。
レーザー距離計の価格が下がり続けるにつれて、業界は徐々にレーザー距離計を使用し始めています。高速測距、小容量、信頼性の高い性能の利点を備えた多くの新しいマイクロ距離計が国内外で登場し、産業用の測定と制御、鉱山、港湾、その他の分野で広く使用できます。

レーザー距離計は通常、距離を測定するためにパルス法と位相法の2つの方法を使用します。パルスレンジングのプロセスは次のとおりです。レンジファインダーによって放出されたレーザーは、測定対象物によって反射され、レンジファインダーによって受信されます。距離計は、同時にレーザーの往復時間を記録します。光速と往復時間の積の半分は、距離計と測定対象物の間の距離です。パルス法による距離測定の精度は、一般的に約+/- 10cmです。また、この種の距離計の測定ブラインドエリアは、一般的に約1mです。
レーザー測距は、光波測距の測距方法です。光が速度Cで空中を伝播し、点aと点Bの間の往復に必要な時間がtである場合、点aと点Bの間の距離dは次のように表すことができます。
D = ct / 2
どこ：
D-ステーションaとBの間の距離。
C-速度;
T-ライトaとBの1往復に必要な時間。
上記の式から、距離aとBを測定することは、実際には光伝搬時間Tを測定することであることがわかります。さまざまな測定時間方法に従って、レーザー距離計は通常、パルスタイプと位相タイプに分けることができます。典型的なのは、野生のdi-3000と実世界のldm30xです。
位相測定は、赤外線またはレーザーの位相ではなく、赤外線またはレーザーで変調された信号位相を測定することに注意してください。建設業界には、住宅の測定に使用される携帯型レーザー距離計があり、その動作原理は同じです。

一般に、精密測距には全反射プリズムの協力が必要ですが、住宅測定に使用される距離計は、距離が比較的近く、光で反射される信号強度が十分に大きいため、滑らかな壁の反射によって直接測定されます。このことから、垂直でなければならないことがわかります。そうでない場合、戻り信号が弱すぎて正確な距離を取得できません。
通常は可能です。実際の工学では、拡散反射の深刻な問題を解決するために、薄いプラスチックプレートが反射面として使用されます。
レーザー距離計の精度は1mm誤差に達する可能性があり、さまざまな高精度測定目的に適しています。

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