Принцип действия наземных лазерных сканеров

Импульсный и фазовый безотражательные методы измерения расстояний, а также метод прямой угловой развёртки (триангуляционный метод) лежат в основе работы лазерных сканеров, используемых в наземном лазерном сканировании.

Фазовый метод измерения расстояний основан на определении разности фаз посылаемых и принимаемых модулированных сигналов.
В этом случае расстояние вычисляется по формуле: R = φ2R * c / (4π * ƒ),
где φ2R — разность фаз между опорным и рабочим сигналом; ƒ — частота модуляции.

Режим работы фазоизмерительного устройства зависит от его температуры, с изменением которой незначительно изменяется фаза сигнала. Вследствие этого точное начало отсчета фазы определить нельзя. С этой целью фазовые измерения повторяются на эталонном отрезке (калибровочной линии) внутри прибора. Главное преимущество фазового метода измерения - более высокая точность, которая может достигать единиц миллиметров.

Импульсный метод измерения расстояний основан на измерении времени прохождения сигнала от приёмо-передающего устройства до объекта и обратно.
Зная скорость распространения электромагнитных волн c, можно определить расстояние как: R = c * τ / 2,
где τ — время, измеряемое с момента подачи импульса на лазерный диод до момента приёма отражённого сигнала.

Импульсный метод измерения расстояний по точности уступает фазовому методу. Это происходит потому, что фактическая точность каждого измерения зависит от ряда параметров, каждый из которых может оказать влияние на точность конкретного измерения. Таковыми параметрами являются:
- длительность и форма (в частности, крутизна переднего фронта) зондирующего импульса
- отражательные характеристики объекта
- оптические свойства атмосферы
- текстура и ориентация элементарной поверхности объекта, вызвавшей отражение зондирующего луча по отношению к линии визирования.




---

Распечатать