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激光测距仪的特点

互联网 2012-07-24 09:41:22

战术和战略用脉冲激光测距仪主要包括红宝石、NdYAGCO2、喇曼频移NdYAGEr玻璃等脉冲激光测距仪。

1.
红宝石脉冲激光测距仪

0.69μm
的红宝石脉冲激光测距仪是第一代军用激光测距仪,其结构简单,紧凑。因工作波长属近红外绿光,极易暴露目标,加上对人眼极不安全,目前除少数应用外已被淘汰。

2.Nd
YAG
脉冲激光测距仪

Nd
YAG脉冲激光测距仪的主要优点是隐蔽性、电效率和脉冲重复工作频率大大优于红宝石激光测距仪,因而从60年代后期开始广泛装备部队;主要缺点:工作波长为1.06μm,相对说来较短,在大气中的衰减较大,不完全适合自然雾和战场烟幕等环境条件;1.06μm波长被发射后经人眼聚焦进入视网膜,在很短的距离上若不加防护观察,可以使人眼永久致盲;1.06μm波长不与8~12μm热成像系统兼容。而NdYAG
脉冲激光测距仪目前仍具有无法取代的独特优点,加上装备量已扩大到陆、海、空三军,目前仍在以下几方面广泛应用。

(1)
战场指挥员、步兵侦察员、炮兵前沿指挥观测员以及舰队基地指挥员、海军陆战队员用手持瞄准观察和测距。
(2)
现代作战坦克和装甲车采用NdYAG
脉冲激光测距仪作为火控系统的总体部件,以改善主要作战武器的精度。
(3)
广泛用于对空防御系统,提高对抗高速飞机和机动性大的武装直升机的跟踪精度。
(4)Nd
YAG激光测距仪目标指示器是国外应用最早的激光武器。目前,这种武器系统仍然是激光制导炸弹、导弹和火炮的唯一远距离精确制导武器,并为双功能激光测距目标指示器采用人眼安全的喇曼频移NdYAG
激光器实现精确制导打下了基础。

3.CO2
脉冲激光测距仪

CO2
脉冲激光测距仪是70年代末和80年代中期主要针对1.06μmNdYAG
激光测距仪的缺点发展起来的新一代人眼安全激光测距仪。其主要优点有:

大气穿透能力优于NdYAG
激光波长,能在较低能见度和战场烟幕等大气条件下工作;
能与8~12μm
波段内的典型热成像系统兼容并可共用接收光学系统和探测器,能有效实现热成像仪能探测到的绝大多数目标;
能实现对人眼安全。

主要缺点是:

10.6μmCO2激光波长极易被水分子(H2O)吸收衰减,在大气中含水蒸汽密度大的睛天和潮湿条件下,限制了它的最大测距能力,特别是雨天和目标被雪覆盖时,目标呈现多镜面对称反射,对CO2
激光波长测距不利;
10.6μmCO2激光波长对战术目标的反射系数低于1.541.060.69μm
的激光波长。

4.
喇曼频移NdYAGEr
玻璃脉冲激光测距仪

喇曼频移NdYAGEr玻璃脉冲激光测距仪也和CO2一样发展于70年代末和80
年代中期,主要优点是:

大气穿透能力高于1.06μmNdYAG激光波长而低于CO2
激光波长;
对目标的反射系数和在睛天、高温度条件下测距时,其性能高于CO2激光波长并与NdYAG
激光波长相当;
对人眼的安全性高于CO2激光波长。缺点是由于1.54μm波长属中红外波段,不能与8~12μm的热成像系统兼容,加上转换效率低、脉冲能量小和重复工作频率低(喇曼频移NdYAG除外)
等限制了它们的应用。

此外,Er玻璃材料制作困难,而且光探测器InGaAs-APD
目标仍存在某些技术问题有待解决。

其中:

(1)
喇曼频移NdYAG激光器它采用NdYAG激光器并在高压甲烷气体中受激喇曼散射(SRS),把1.06μm波长频移到1.54μm。因此,激光器与NdYAG一样结构紧凑,但价格高而结构复杂。频移波长1.54μm
经测距仪发射后进入人眼视网膜以前被人眼的液体部位吸收和耗散掉了,实现了对人眼安全。这类激光测距仪在军用上为步兵和炮兵前沿侦察、对空防御和坦克火控提供人眼安全及较廉价的激光测距仪器。

(2)Er
玻璃激光器它采用掺入铒元素的玻璃激光棒并用闪光灯泵浦,直接产生1.54μm的激光输出,而不是用SRS方法频移产生1.54μm。因此,激光器的重复工作频率和输出能量都很低且寿命短,不利于高重复频率对空防御应用,一般仅用于对地面目标测距,如手持式、坦克等

激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:

  脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间。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。脉冲法测量距离的精度是一般是在
+/-1左右。另外,此类测距仪的测量盲区一般15左右。

  激光测距仪的应用领域主要是那些方面?


  激光测距仪已经被广泛应用于以下领域:电力,水利,通讯,环境,建筑,地质,警务,消防,爆破,航海,铁路,反恐
/军事,农业,林业,房地产,休闲/户外运动等。

  为什么激光测距仪还有所谓“安全”和“不安全”的区别?


  顾名思义,激光测距仪是用激光做为主要工作物质来进行工作的。目前,市场上的手持式激光测距仪的工作物质主要有以下几种:工作波长为
905纳米和1540纳米的半导体激光,工作波长为1064纳米的YAG激光。1064纳米的波长对人体皮肤和眼睛是害的,特别是如果眼睛不小心接触到了1064纳米波长的激光,对眼睛的伤害可能将是永久性的。所以,在国外,手持激光测距仪中,完全取缔了1064纳米的激光在选购测距仪时,需要考虑的几点:

  
1.
测量范围

  
2.
测量精度

  
3.
使用的场合

  基本分为以下几种情况:


  
a) 只需要在几米或者十几米范围之内进行距离测量,且精度要求不高的情况下。

  
*
建议——可选用“超声波测距仪”。

  
*
备注——超声波测距仪测量的效果受环境影响较大,稳定和方向性较激光测距仪差,但价格相对便宜!适合与室内测量。

  
b)
测量距离不长,精度要求高!

  
*推荐——
香港泰克曼激光测距仪TM-30(0.1-30)

                  
香港泰克曼激光测距仪TM-60(0.1-60)

               

                     香港泰克曼激光测距仪TM-100(01-100)

   
  
c) 测量距离较远,多用于户外使用!

  
*建议——选购“望远镜式激光测距仪”(即:激光测距望远镜)

特点——既是望远镜,又是测距仪!多倍的观察放大倍数,使用者只需通过目镜内部的十字瞄准系统,便能够轻松的瞄准目标进行测距!利用对眼睛无害的透明红外线激光发射及接收,能准确地测出目标距离,其体积小巧、轻便易携!

  激光测距仪的品牌及分类

  
1.手持激光测距仪

  测量距离一般在
200内,精度在2mm
左右。这是目前使用范围最广的激光测距仪。在功能上除能测量距离外,一般还能计算测量物体的体积。

  主要品牌有:香港泰克曼,瑞士徕卡,福禄克测距仪,美国
Trupulse 200

   激光测距仪维护:


  ①
经常检查仪器外观及时清除表面的灰尘脏污、油脂、霉斑等。

  ②
清洁目镜、物镜或激光发射窗时应使用柔软的干布。严禁用硬物刻划,以免损坏光学性能。

  ③ 本机为光、机、电一体化高精密仪器,使用中应小心轻放,严禁挤压或从高处跌落,以免损坏仪器。

 



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