精密光電距離測量-棱鏡、反射和自然光電距離測量
光電距離測量
對于棱鏡、反射片和自然目標的光電距離測量,
光軸同軸的激光束來進行,反射光由一個敏感的影像接收器探測并轉化成
電信號,通過數字化、累加和信號分析,就可以得到儀器到目標點的距離
。100MHz的調制頻率是高精度距離測量的保證。
對自然表面目標的測程可達1000m以上,為了實現無棱鏡或者反射片如
此長距離的測量,采用了系統分析技術,這項技術結合了相位測量和飛行
時間法測量的優勢而摒棄了它們的弊端,通過評估所有的信號信息進行距
離測量,最終,通過基于極大似然法的現代信號處理技術計算而得到距離
值。這種新的EDM系統增加了敏感度,從而大大提高了無棱鏡測量的距離。
測量系統可根據環境條件智能地選擇測量頻率,改進的EDM使用額外的
不同的頻率來延緩儀器和目標之間多路徑反射的影響,而且,測量數據處
理時還考慮了更多提高測量精度和加強距離測量可靠性的方法。還具有在
不利的外界環境諸如沙塵、煙、霧、雨和雪等條件下進行測量的優勢。
對激光束的形狀也做了顯著的改善,激光束的不均勻邊緣光線經過目
標反射后會干擾距離測量結果,將不均勻的邊緣光線從激光束中剔除,將
優化激光束的輪廓和腳印,從而提高測量精度。
角度測量系統中,LED發射的光線從線傳感器上方的編碼度盤穿過,編
碼度盤的影像呈現在線傳感器上,編碼影像可轉化成角度信息。基于線編
碼可獲得精度為0.27度的初步角度值,精密角度值是基于線編碼的形心位
置,采用徠卡公司開發的精密算法求得。為確定某一位置的角度值,線傳
感器至少要捕捉10條線編碼,
特點和優勢體現在它的高頻率測量能力和四重角度探測系統上,高頻
率測量能實現每秒測量5000個角度值,四重角度探測系統能測量出編碼玻
璃度盤的準確位置。高頻角度探測便于實現直接精確的驅動控制,在不需
要反復糾正位置的情況下,TS30能通過直接驅動準確地定位到指定位置。
而傳統儀器,由于測量頻率只有幾赫茲,其驅動控制需要在驅動軸上使用
一個附加的編碼器,編碼器自身測量頻率高但是不準確,需要保持與角度
測量系統同步,編碼器與角度測量系統往往會出現差異,這將導致照準部
照準不精確,出現反復迭代定位測量。
編碼度盤的實際位置是通過四重角度讀數系統測得的,其優勢明顯,系
統誤差和隨機誤差能被消除,大大提高了測量的精度和可靠性。使用兩個
編碼器的角度測量系統,能夠消