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电磁波测距

2020-04-09 21:01

利用电磁波作为载波,运载测距信号,进行精密测距的技术,又称物理测距。电磁波测距所用电磁波有无线电波、激光、红外线和可见光等。电磁波测距的基本原理,是根据电磁波的传导速度和往返于发射器与反射器之间的传导时间,或波长与波数,解算发射器至反射器之间的距离。

电磁波测距的基本方法有脉冲测距法、相位测距法、脉冲相位测距法和光干涉测距法等。

脉冲测距法

直接测定脉冲主波(发射波)与回波(从目标反射回来的波)在待测距离两端之间的传播时间(t2D),按公式D=

计算距离(D),式中,v为光速。此法的优点是可获得较大的瞬时功率而达到很大测程,且显示速度快。

相位测距法

测定连续测距信号发射波与回波之间的相位差(Φ),按公式D=[υ/(4πf)]Φ=[υ/(4πf)](2Nπ+φ)解算距离(D),式中,υ为光速,f为频率,N为波数,φ为相位差中小于2π的部分,N具有多值性,通常设置一组而不是一个测距频率,以组合解算D值。相位法测距精度能达到厘米级或毫米级。

脉冲相位测距法

脉冲辐射和相位法测距相结合的测距方法,载波以脉冲方式工作,利于增大测程,测距信号也调制在脉冲载波上以测定相位差,兼有相位测距法测距精度高的优点。

光干涉测距法

利用同一光源分为两路光束反射后产生的相位叠加明暗条纹,沿测线移动其中一个反射器,计量条纹变化数(N′),根据波长(λ)即可求得移动距离S=N′·λ/2。光干涉法测距精密,可用于检定标准米尺、测定大地测量基线、研究地壳变动等精密计量工作。单载波电磁波测距的精度虽然已经很高,但仍受到大气折射和湿度的影响。为了进一步提高测距的精度和稳定性,现已研制出利用两个以上波长的电磁波作为载波的多载波测距仪器,以电磁波测距的仪器是电磁波测距仪。

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