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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使用して測定します。連続レーザーそして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、位相レーザー測距の場合は連続出力状態で動作し、赤外線測距の場合はデュアルヘテロジニアスGaAs半導体レーザーが動作します。ルビー、ネオジムガラスなどの固体レーザー、パルスレーザー測距用。レーザー距離計は、優れた単色性とレーザーの強い配向性の特性により、電子ラインの半導体集積化と相まって、光電距離計と比較して、一日だけでなく作業することもできます。夜間だけでなく、距離計の精度も向上します。

レーザー距離計は、レーザターゲットまで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)。レーザー距離計が動作すると、非常に細いレーザー光線がターゲットに放射され、光電素子がターゲットによって反射されたレーザー光線を受信します。タイマーはレーザー光を送信してから受信するまでの時間を計測し、観測者から目標物までの距離を計算します。
レーザーを連続的に照射すると測定範囲は約40kmに達し、昼夜を問わず作業が可能です。レーザーがパルス化されている場合、一般に絶対精度は低くなりますが、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メイマンによって初めて開発されました。米軍はすぐにこれに基づいて軍事用レーザー装置の研究を実施しました。 1961年、最初の軍用レーザー距離計が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。
レーザー距離計は、軽量、小型、操作が簡単、速度が速く正確であるという利点があり、その誤差は他の光学式距離計のわずか5分の1から100分の1です。したがって、地形測量、戦場測量、戦車、航空機、船舶、大砲の目標測距、雲、航空機、ミサイル、人工衛星の高さの測定などに広く使用されています。戦車、航空機、船舶、大砲の精度を向上させる重要な技術装備です。
レーザー距離計の価格が下がり続けるにつれて、業界で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、小型体積、信頼性の高い性能という利点を備えた多数の新しいマイクロ距離計が国内外で登場しており、産業用測定および制御、鉱山、港湾、その他の分野で広く使用できます。

レーザー距離計は一般に、パルス法と位相法の 2 つの方法で距離を測定します。パルス測距のプロセスは次のとおりです。距離計から発せられたレーザーは測定対象物によって反射され、次に距離計によって受信されます。距離計はレーザーの往復時間を同時に記録します。光の速度と往復時間の積の半分が距離計と測定対象間の距離になります。パルス方式による距離測定の精度は一般的に±10cm程度です。なお、この種の距離計の測定死角は一般に1m程度です。
レーザー測距は、光波測距における測距方法です。光が空気中を速度Cで伝播し、点aと点Bの間の往復に要する時間をtとすると、点aと点Bの間の距離dは次のように表されます。
D=ct/2
どこ：
D -- ステーション a と B の間の距離。
C - 速度。
T -- 光aとBが1往復するのにかかる時間。
上式から、距離 a と B を測定することは、実際には光の伝播時間 T を測定することであることがわかります。異なる測定時間方法に従って、レーザー距離計は通常、パルス型と位相型に分けることができます。代表的なのは野生のdi-3000と現実世界のldm30xです。
位相測定では、赤外線またはレーザーの位相を測定するのではなく、赤外線またはレーザーで変調された信号の位相を測定することに注意してください。建設業界には住宅測定に使用される手持ち式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、主に距離が比較的近く、光によって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。そうでないと、リターン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、拡散反射という深刻な問題を解決するために、薄いプラスチック板が反射面として使用されます。
レーザー距離計の精度は誤差1mmに達し、さまざまな高精度測定目的に適しています。

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