測距原理及計算方法

① 光學測距原理

1.利用紅外線測距或激光測距的原理是什麼？
測距原理基本可以歸結為測量光往返目標所需要時間，然後通過光速c = 299792458m/s 和大氣折射系數 n 計算出距離D。由於直接測量時間比較困難，通常是測定連續波的相位，稱為測相式測距儀。當然，也有脈沖式測距儀，典型的是WILD的DI-3000

需要注意，測相並不是測量紅外或者激光的相位，而是測量調制在紅外或者激光上面的信號相位。

建築行業有一種手持式的測距儀，用於房屋測量，其工作原理與此相同。

2.被測物體平面必須與光線垂直么？
通常精密測距需要全反射棱鏡配合，而房屋量測用的測距儀，直接以光滑的牆面反射測量，主要是因為距離比較近，光反射回來的信號強度夠大。與此可以知道，一定要垂直，否則返回信號過於微弱將無法得到精確距離。

3.若被測物體平面為漫反射是否可以？
通常也是可以的，實際工程中會採用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴重的問題。

4.若以超聲波測距代替是否可以讓物體延一牆壁運動並測出與對面牆的距離？
此問題搞不懂你的意圖，超聲波測距精度比較低，現在很少使用。延牆壁運動是什麼意思啊？嘻嘻...

② 臂長尺測距方法及原理

方法是：：
臂長尺就是以自己臂長的百分之一為一個分劃，刻在鉛筆或直尺上，並依次注以數字的尺。
如你的臂長為60厘米，則臂長尺上的一個分劃長為6毫米。具體地說，尺的一端為0分劃，據此6毫米處為1分劃，12毫米處為2分劃，18毫米處為3分劃……以此類推
在鉛筆或直尺上標好分劃數，臂長尺就做好了。
關於用臂長尺測距離有兩種情況：
①已知目標間隔（高度）求距離。測量方法是：以手持尺，將臂向前伸直，使尺的0分劃對准目標的一端，拇指壓在目標的另一端所對準的分劃上，讀出分劃數，然後按下列公式計算：
間隔（高度）×100
距離＝――――
分劃數
②不知目標間隔（高度）求距離。要領基本同前。不同之處是在前後兩點上，分別測定目標的分劃數，並測出前後兩點間（前進或後退）的距離,然後按下列公式計算：
前進（後退）距離×小分劃
距離＝――――
原理：三角函數計算的測距法
其實亮劍中用大拇指測距用的就是和這個相似的方法

③ 激光測距的基本原理

激光測距粗劃分為兩種，第一種原理大致是光速和往返時間的乘積的一半，就是測距儀和被測量物體之間的距離，以激光測距儀為例；第二種是以激光位移感測器原理為原理的方法的。

激光的測量方法大致有三種，脈沖法（激光回波法），相位法，三角反射法。脈沖法測量距離的精度一般是在+/- 1米左右。另外，此類測距儀的測量盲區一般是15米左右。三角法用來測量2000mm以下短程距離（行業稱之為位移）時，精度最高可達1um。相位式激光測距一般應用在精密測距中，精度一般為毫米級。激光回波分析法則用於遠距離測量。

④ 測距儀原理大揭秘

測距儀顧名思義是一種用於距離測量的儀器，根據測距基本原理的不同可以分為三種類型：激光測距儀，超聲波測距儀和紅外測距儀。在裝修過程中，測距儀是一個必不可少的常用工具，了解測距儀的原理能夠有效幫助我們認識其工作過程，從而熟練的運用它。今天，小編就為大家揭秘各個類型測距儀原理。

激光測距儀原理

測量方法一：脈沖式激光測距

脈沖激光測距簡單來說就是針對激光的飛行時間差進行測距，它是利用激光脈沖持續時間極短，能量在時間上相對集中，瞬時功率很大的特點進行測距。在有合作目標時，可以達到很遠的測程;在近距離測量(幾千米內)即使沒有合作目標，在精度要求不高的情況下也可以進行測距。該方法主要用於地形測量，戰術前沿測距，導彈運行軌道跟蹤，激光雷達測距，以及人造衛星、地月距離測量等。

脈沖式激光測距原理如圖4.1所示。由激光發射系統發出一個持續時間極短的脈沖激光，經過待測距離L之後，被目標物體反射，發射脈沖激光信號被激光接收系統中的光電探測器接收，時間間隔電路通過計算激光發射和回波信號到達之間的時間t，得出目標物體與發射出的距離L。

其精度取決於：激光脈沖的上升沿、接收通道帶寬、探測器信噪比和時間間隔精確度。

測量方法二：三角法激光測距

激光位移感測器的測量方法稱為激光三角反射法，激光測距儀的精度是一定的，同樣的測距儀測10米與100米的精度是一樣的。而激光三角反射法測量精度是跟量程相關的，量程越大，精度越低。

激光測距的另一種原理是激光三角反射法原理：半導體激光器1被鏡片2聚焦到被測物體6。反射光被鏡片3收集，投射到CCD陣列4上;信號處理器5通過三角函數計算陣列4上的光點位置得到距物體的距離。

激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向物體表面，經物體反射的激光通過接受器鏡頭，被內部的CCD線性相機接受，根據不同的距離，CCD線性相機可以在不同的角度下「看見」這個光點。根據這個角度即知的激光和相機之間的距離，數字信號處理器就能計算出感測器和被測物之間的距離。

同時，光束在接收元件的位置通過模擬和數字電路處理，並通過微處理器分析，計算出相應的輸出值，並在用戶設定的模擬量窗口內，按比例輸出標准數據信號。如果使用開關量輸出，則在設定的窗口內導通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關量輸出可設置獨立檢測窗口。

常用在鐵軌、產品厚度、平整度、尺寸等方面。

測量方法三：激光回波法

激光位移感測器採用回波分析原理來測量距離可以達到一定程度的精度。感測器內部是由處理器單元、回波處理單元、激光發射器、激光接受器等部分組成。激光位移感測器通過激光發射器每秒發射一百萬個脈沖到檢測物並返回至接收器，處理器計算激光脈沖遇到檢測物並返回接收器所需時間，以此計算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出。

其原理與脈沖式激光測距類似，又稱脈沖回波法，用於激光位移感測器。

超聲波測距儀原理

超聲波具有指向性強，傳播距離遠(在介質中)，因此也常被運用於距離測量。

超聲波在空氣中傳播，遇到障礙物就會立即返回。超聲波測距儀的工作原理就是通過發射裝置發出超聲波，然後根據接收器接收超聲波的時間差而計算出距離。具體計算方法如下：

超聲波在空氣中的傳播速度v=340m/s,如果超聲波在空氣中傳播於A、B兩點間往返一次所需時間為t，那麼A、B兩點間距離D=vt/2

其中：

D——測站點A、B兩點間距離;

v——超聲波在空氣中的傳播速度;

t——光往返A、B一次所需的時間。

超聲波測距儀在軍事和捕方面用途廣泛，還可以運用於海底地貌測量。

紅外測距儀原理

紅外測距儀利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強度也不同的原理來檢測障礙物的遠近。測距儀內有紅外信號發射與接收二極體，發射管發射特定頻率的紅外信號後，接收管接收了障礙物反射的這個信號，經過數字化處理後就能得出障礙物間的距離。簡而言之，就是利用高頻調制的紅外線在待測距離上往返產生的相位移算出光束度越時間t，從而得出距離D=ct/2(c為紅外線在的傳播速度)。

紅外線測距儀便宜且易制，使用起來也快捷安全，但是精度較低，測量距離也比較近，且方向性差。

簡單來說，三種測距儀的原理都是通過發射某種物質使其在介質中以一定的速度傳播，並接收其遇到障礙物後反射回來的部分，然後根據路程(S)=時間(t)*速度(v)的簡單數學原理公式而估算出兩點間的距離。以上就是有關測距儀原理的內容，希望能對大家有所幫助!

⑤ 大拇指測距原理

通過估判被測物的尺寸大小，結合相似性三角形原理和光的直線傳播原理，可以計算出被測物離我方的大致距離。

這種方法是根據兩瞳孔的間隔約為自己臂長的十分之一，將測得實地物體的寬度乘以10，就得出了站立點至目標的距離。

其實拇指測距法並不是專業術語，真實名字叫做跳眼法。用跳眼法來測量距離是以前常用的一種軍事測量方法。跳眼法是中國軍隊經常使用的一種以自己的肉眼估計來測距離的方法。

跳眼法指的是用手指和眼睛測距的方法，是通過估計跳眼所見實地寬度的方法進行的估略測量。是我國軍隊常用的一種估測距離的方法。

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局限性

根據跳眼法的原理，可以發現：要使用跳眼法，必須能夠估測出被測物體的大小（高度或寬度等），從而才能估測出被測物體到大拇指所指位置的橫向距離(ΔL)。

如果被測物的大小無法判斷（如：遠處不知道海拔高度的山丘等等），那麼也就無法估測出被測物離我方的距離了。另外，即使被測物的大小可以估測，跳眼法的誤差也較大，只能估算出大致的距離。

⑥ 激光測距 是怎麼工作原理怎麼測距離的

◆激光測距儀的測量原理及方法

測距原理基本可以歸結為測量光往返目標所需要時間，然後通過光速c =299792458m/s和大氣折射系數n計算出距離D。由於直接測量時間比較困難，通常是測定連續波的相位，稱為測相式測距儀。

需要注意，測相並不是測量激光的相位，而是測量調制在激光上面的信號相位。建築行業有一種手持式的激光測距儀，用於房屋測量，就是這種工作原理。

通常精密測距需要全反射棱鏡配合，而房屋量測用的測距儀，直接以光滑的牆面反射測量，主要是因為距離比較近，光反射回來的信號強度夠大。測量時被測面與激光射線一定要垂直，否則返回信號過於微弱將無法得到精確距離。

如果被測物體平面為漫反射，測量時應採用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴重的問題。

激光測距儀精度可達到1毫米誤差，適合各種高精度測量用途。

⑦ 全站儀測距離的原理是什麼

全站儀的測距原理是以安裝在同軸望遠鏡的光敏二極體以一定光學路徑發出調制微波或紅外線信號，通過測量點的直角棱鏡被反射後通過相同的光學路徑返回並被分光棱鏡傳遞至感測器以接受回饋，通過計算原始信號與反射信號的相位差來計算路程的遠近。

多數全站儀需要在測量點安置一多用途光棱鏡來實現信號反射，這種方式的測量距離通常較遠，可達數公里。但有些儀器可以通過被測物體的自身亮度來完成這一過程，但有效距離只有幾百米。EDM測距可以達到0.1mm的精度，但一般土地測量只取1mm的精度。

注意全站儀可以完全代替經緯儀的使用，但由於其高差測量是通過高度角與距離計算得出，精度較差，故只用於低等級測量，不能完全代替水準儀的使用。在精心布置儀器的情況下，全站儀的精度可達到四等水準測量的精度。

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其他應用：

一、坐標測量

通過全站儀可以直接測得觀測點至觀測目標之間角度差值與距離，據此通過三角學的換算關系可以計算出觀測目標的坐標或觀測點相對於已知點的位置。這些經緯儀部分的觀測數據下載至計算機軟體程序後，可以自動生成目標地區測繪圖。

一些全站儀留有GPS系統的介面可供拓展，此兩者結合之後可以互通所長（GPS系統不需要觀測點與觀測對象之間的視線通暢以及兩個以上的已知點作為參考，而全站儀可以提供水平面測量的精度）。

二、角度測量

多數現代全站儀通過電子光學掃描鐫刻在鏡片上上的十字劃分版來測量角度。好的全站儀精度可以達到0.5秒，而普通的建築用全站儀的精度介於5至10秒之間。