测距原理及计算方法

① 光学测距原理

1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么？
测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间，然后通过光速c = 299792458m/s 和大气折射系数 n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难，通常是测定连续波的相位，称为测相式测距仪。当然，也有脉冲式测距仪，典型的是WILD的DI-3000

需要注意，测相并不是测量红外或者激光的相位，而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。

建筑行业有一种手持式的测距仪，用于房屋测量，其工作原理与此相同。

2.被测物体平面必须与光线垂直么？
通常精密测距需要全反射棱镜配合，而房屋量测用的测距仪，直接以光滑的墙面反射测量，主要是因为距离比较近，光反射回来的信号强度够大。与此可以知道，一定要垂直，否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。

3.若被测物体平面为漫反射是否可以？
通常也是可以的，实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。

4.若以超声波测距代替是否可以让物体延一墙壁运动并测出与对面墙的距离？
此问题搞不懂你的意图，超声波测距精度比较低，现在很少使用。延墙壁运动是什么意思啊？嘻嘻...

② 臂长尺测距方法及原理

方法是：：
臂长尺就是以自己臂长的百分之一为一个分划，刻在铅笔或直尺上，并依次注以数字的尺。
如你的臂长为60厘米，则臂长尺上的一个分划长为6毫米。具体地说，尺的一端为0分划，据此6毫米处为1分划，12毫米处为2分划，18毫米处为3分划……以此类推
在铅笔或直尺上标好分划数，臂长尺就做好了。
关于用臂长尺测距离有两种情况：
①已知目标间隔（高度）求距离。测量方法是：以手持尺，将臂向前伸直，使尺的0分划对准目标的一端，拇指压在目标的另一端所对准的分划上，读出分划数，然后按下列公式计算：
间隔（高度）×100
距离＝――――
分划数
②不知目标间隔（高度）求距离。要领基本同前。不同之处是在前后两点上，分别测定目标的分划数，并测出前后两点间（前进或后退）的距离,然后按下列公式计算：
前进（后退）距离×小分划
距离＝――――
原理：三角函数计算的测距法
其实亮剑中用大拇指测距用的就是和这个相似的方法

③ 激光测距的基本原理

激光测距粗划分为两种，第一种原理大致是光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离，以激光测距仪为例；第二种是以激光位移传感器原理为原理的方法的。

激光的测量方法大致有三种，脉冲法（激光回波法），相位法，三角反射法。脉冲法测量距离的精度一般是在+/- 1米左右。另外，此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。三角法用来测量2000mm以下短程距离（行业称之为位移）时，精度最高可达1um。相位式激光测距一般应用在精密测距中，精度一般为毫米级。激光回波分析法则用于远距离测量。

④ 测距仪原理大揭秘

测距仪顾名思义是一种用于距离测量的仪器，根据测距基本原理的不同可以分为三种类型：激光测距仪，超声波测距仪和红外测距仪。在装修过程中，测距仪是一个必不可少的常用工具，了解测距仪的原理能够有效帮助我们认识其工作过程，从而熟练的运用它。今天，小编就为大家揭秘各个类型测距仪原理。

激光测距仪原理

测量方法一：脉冲式激光测距

脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距，它是利用激光脉冲持续时间极短，能量在时间上相对集中，瞬时功率很大的特点进行测距。在有合作目标时，可以达到很远的测程;在近距离测量(几千米内)即使没有合作目标，在精度要求不高的情况下也可以进行测距。该方法主要用于地形测量，战术前沿测距，导弹运行轨道跟踪，激光雷达测距，以及人造卫星、地月距离测量等。

脉冲式激光测距原理如图4.1所示。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光，经过待测距离L之后，被目标物体反射，发射脉冲激光信号被激光接收系统中的光电探测器接收，时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t，得出目标物体与发射出的距离L。

其精度取决于：激光脉冲的上升沿、接收通道带宽、探测器信噪比和时间间隔精确度。

测量方法二：三角法激光测距

激光位移传感器的测量方法称为激光三角反射法，激光测距仪的精度是一定的，同样的测距仪测10米与100米的精度是一样的。而激光三角反射法测量精度是跟量程相关的，量程越大，精度越低。

激光测距的另一种原理是激光三角反射法原理：半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集，投射到CCD阵列4上;信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。

激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面，经物体反射的激光通过接受器镜头，被内部的CCD线性相机接受，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。

同时，光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理，并通过微处理器分析，计算出相应的输出值，并在用户设定的模拟量窗口内，按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出，则在设定的窗口内导通，窗口之外截止。另外，模拟量与开关量输出可设置独立检测窗口。

常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。

测量方法三：激光回波法

激光位移传感器采用回波分析原理来测量距离可以达到一定程度的精度。传感器内部是由处理器单元、回波处理单元、激光发射器、激光接受器等部分组成。激光位移传感器通过激光发射器每秒发射一百万个脉冲到检测物并返回至接收器，处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回接收器所需时间，以此计算出距离值，该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出。

其原理与脉冲式激光测距类似，又称脉冲回波法，用于激光位移传感器。

超声波测距仪原理

超声波具有指向性强，传播距离远(在介质中)，因此也常被运用于距离测量。

超声波在空气中传播，遇到障碍物就会立即返回。超声波测距仪的工作原理就是通过发射装置发出超声波，然后根据接收器接收超声波的时间差而计算出距离。具体计算方法如下：

超声波在空气中的传播速度v=340m/s,如果超声波在空气中传播于A、B两点间往返一次所需时间为t，那么A、B两点间距离D=vt/2

其中：

D——测站点A、B两点间距离;

v——超声波在空气中的传播速度;

t——光往返A、B一次所需的时间。

超声波测距仪在军事和捕方面用途广泛，还可以运用于海底地貌测量。

红外测距仪原理

红外测距仪利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理来检测障碍物的远近。测距仪内有红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号后，接收管接收了障碍物反射的这个信号，经过数字化处理后就能得出障碍物间的距离。简而言之，就是利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移算出光束度越时间t，从而得出距离D=ct/2(c为红外线在的传播速度)。

红外线测距仪便宜且易制，使用起来也快捷安全，但是精度较低，测量距离也比较近，且方向性差。

简单来说，三种测距仪的原理都是通过发射某种物质使其在介质中以一定的速度传播，并接收其遇到障碍物后反射回来的部分，然后根据路程(S)=时间(t)*速度(v)的简单数学原理公式而估算出两点间的距离。以上就是有关测距仪原理的内容，希望能对大家有所帮助!

⑤ 大拇指测距原理

通过估判被测物的尺寸大小，结合相似性三角形原理和光的直线传播原理，可以计算出被测物离我方的大致距离。

这种方法是根据两瞳孔的间隔约为自己臂长的十分之一，将测得实地物体的宽度乘以10，就得出了站立点至目标的距离。

其实拇指测距法并不是专业术语，真实名字叫做跳眼法。用跳眼法来测量距离是以前常用的一种军事测量方法。跳眼法是中国军队经常使用的一种以自己的肉眼估计来测距离的方法。

跳眼法指的是用手指和眼睛测距的方法，是通过估计跳眼所见实地宽度的方法进行的估略测量。是我国军队常用的一种估测距离的方法。

(5)测距原理及计算方法扩展阅读：

局限性

根据跳眼法的原理，可以发现：要使用跳眼法，必须能够估测出被测物体的大小（高度或宽度等），从而才能估测出被测物体到大拇指所指位置的横向距离(ΔL)。

如果被测物的大小无法判断（如：远处不知道海拔高度的山丘等等），那么也就无法估测出被测物离我方的距离了。另外，即使被测物的大小可以估测，跳眼法的误差也较大，只能估算出大致的距离。

⑥ 激光测距 是怎么工作原理怎么测距离的

◆激光测距仪的测量原理及方法

测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间，然后通过光速c =299792458m/s和大气折射系数n计算出距离D。由于直接测量时间比较困难，通常是测定连续波的相位，称为测相式测距仪。

需要注意，测相并不是测量激光的相位，而是测量调制在激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的激光测距仪，用于房屋测量，就是这种工作原理。

通常精密测距需要全反射棱镜配合，而房屋量测用的测距仪，直接以光滑的墙面反射测量，主要是因为距离比较近，光反射回来的信号强度够大。测量时被测面与激光射线一定要垂直，否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。

如果被测物体平面为漫反射，测量时应采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。

激光测距仪精度可达到1毫米误差，适合各种高精度测量用途。

⑦ 全站仪测距离的原理是什么

全站仪的测距原理是以安装在同轴望远镜的光敏二极管以一定光学路径发出调制微波或红外线信号，通过测量点的直角棱镜被反射后通过相同的光学路径返回并被分光棱镜传递至传感器以接受回馈，通过计算原始信号与反射信号的相位差来计算路程的远近。

多数全站仪需要在测量点安置一多用途光棱镜来实现信号反射，这种方式的测量距离通常较远，可达数公里。但有些仪器可以通过被测物体的自身亮度来完成这一过程，但有效距离只有几百米。EDM测距可以达到0.1mm的精度，但一般土地测量只取1mm的精度。

注意全站仪可以完全代替经纬仪的使用，但由于其高差测量是通过高度角与距离计算得出，精度较差，故只用于低等级测量，不能完全代替水准仪的使用。在精心布置仪器的情况下，全站仪的精度可达到四等水准测量的精度。

(7)测距原理及计算方法扩展阅读：

其他应用：

一、坐标测量

通过全站仪可以直接测得观测点至观测目标之间角度差值与距离，据此通过三角学的换算关系可以计算出观测目标的坐标或观测点相对于已知点的位置。这些经纬仪部分的观测数据下载至计算机软件程序后，可以自动生成目标地区测绘图。

一些全站仪留有GPS系统的接口可供拓展，此两者结合之后可以互通所长（GPS系统不需要观测点与观测对象之间的视线通畅以及两个以上的已知点作为参考，而全站仪可以提供水平面测量的精度）。

二、角度测量

多数现代全站仪通过电子光学扫描镌刻在镜片上上的十字划分版来测量角度。好的全站仪精度可以达到0.5秒，而普通的建筑用全站仪的精度介于5至10秒之间。