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激光测距技术原理：

激光的亮度高。固体的亮度更可高达1011W／cm2Sr这是因为激光虽然功率有限，可是由于光束极小，于是具有极高的功率密度，所以激光的亮度一般都大于咱们所见所有光（包括可见光中的强者：太阳光），这也是激光可用于星际测量的根本原因所在；

激光的单色性好。这是因为激光的光谱频率组成单一。

激光的方向性好。激光具有超级小的光束发散角，经太长距离的飞行以后仍然能够维持直线传输；

激光的相干性好。咱们通常所见到的可见光是非相干光，激光能够做到他们都做不到的情形，比如说切割钢材。

在测距领域，激光的作用更是不容轻忽，能够如此说，激光测距是激光应用最先的领域（1960年产生，1962年即被应用于地球与月球间距离的测量）。测量的精准度和分辨率高、抗干扰能力强，体积小同时重量轻的激光测距仪受到了大多数有测距需求的企业、机构或个人的青睐，其市场需求空间大，应用领域广行业需求多，而且起着日趋重要的作用。

一、相位法激光测距技术原理：

现今市场上主流的激光测距仪是基于相位法的激光测距仪。这是因为基于相位法的激光测距仪轻易地就可以够克服超声波测距的一大缺点：误差过大，使测量精度达到毫米级别。而基于此法的激光测

距仪主要的缺点在于电路复杂、作用距离较短（一百米左右，通过众多科学工作者的尽力，此刻也有作用距离在几百米的相位法激光测距仪）。

相位法激光测距技术，是采用无线电波段频率的激光，进行幅度调制并将正弦调制光来回测距仪与目标物间距离所产生的相位差测定，按照调制光的波长和频率，换算出激光飞行时刻，再依次计算出待测距离。该方式一般需要在待测物处放置反射镜，将激光原路反射回激光测距仪，由接收模块的鉴波器进行接收处置。也就是说，该方式是一种有合作目标要求的被动式激光测距技术。如下图所示：

核心

核心

控制电路

部分

激光二

极管

数字处

理

由图所显示的关系，咱们能够明白，用正弦信号调制发射信号的幅度，通过检测从目标反射的回波信号与发射信号之间的相移φ，通过计算即能够取得待测距离。Δ

D=ct/2①t=φ/ω②

又有ω=2nf③φ=N+Δφ④即D=（N+Δφ）*c/(4nf)⑤

其中，D是待测距离，也即测距仪与目标物间距离；

C是光速，等于299792458m/s（假设光速未受环境影响）；t是来回测距仪与目标物间距离一次的时刻；

φ是激光光束来回一次后所形成的相位差；

Δφ是激光光束来回一次后所形成的相位差不足半波长的部份；

N是相位差中半波长的个数；ω是调制信号的角频率。

由于N的个数在激光飞行以后并非能肯定，所以这就致使了基于相位法的激光测距仪只能测定Δφ，相位差中不足半波长的部份。这就形成了相位法的内伤：最长作用距离固定，由调制光的波长决定。可是从另一方面看，相位法激光测距仪能够准确地测量半个波长内的相位差，这也成绩了相位法激光测距仪最为突出的长处：测量精度高，可达到毫米级别。

二、 脉冲法激光测距技术原理：

相位法与超声波测速测距所用方式相类似，最大测量距离一般为几百米，能较容易达到毫米的数量级，可是依照该方式设计的测距仪的最大测量距离是受到限制的，不可扩展。该方式主要在国外应用较广。而脉冲法激光测距一般采用红外激光，包括近红外激光和中红外

激光。该波段激光有可见和非可见之分。且基于此技术的测距仪对相干性要求低、速度快、实现结构简单、峰值输出功率高、重复频率高且范围大，所以此项目利用的是脉冲方式设计手持激光测距仪。脉冲法激光测距的原理是：

LCD显示单元

LCD显示单元

结束计时信号

核心数字控制部分

激光反射

接收模块

微处理器

激光发射模

块

时数转换芯片

开始计时信号

激光反馈

接收模块

如上图，激光测距设备对准测量目标——Target，发送光脉冲，光脉冲在通过光学镜头时，一束被透镜前的平面镜反射，进入激光反馈计时模块，经光电转换及放大滤波整流后，电平信号送入时刻数字转换芯片的开始计时端；另一束激光脉冲通过透镜紧缩发散角后，开始飞行，碰到目标障碍物后发生漫反射，部份激光返回到激光接收处置电路，一样地，通过光电转换及放大滤波整流后，所形成的电平信号送入时刻数字转换芯片结束计时端，即完成整个测量进程。

其中，设D为待测距离，

T为来回测量点与待测物间距离所历时刻，

C为激光在空气中传播的速度（假设已设置测量的环境参

数），

n为测量时大气折射率，那么，易患：

D=CT/2n

超级简单地，咱们把对距离的测量转变成对时刻差的测量，所以，在脉冲式激光测距中，需要测量的只是发射与接收激光的时刻距离、受环境因素影响的大气折射率、环境参数及激光传播速度。这就是脉冲式测距的理论原理。