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红外测距仪误差的产生和校正

2021.12.04

1.测距仪误差的类型

红外测距仪具有自动化程度高、测距速度快、精度高等优点。但是,如果仪器使用不当或维护不当,仪器性能可能会提前发生变化,从而导致精度下降。电子元器件的老化也是仪器精度下降、仪器加性常数变化的重要原因。为了掌握每台仪器的性能指标,合理使用仪器,测量出高质量的数据,必须定期对仪器进行全面测试。

测距误差有很多种,包括瞄准误差、幅度和相位误差、中心误差、周期误差、信噪比引起的误差等。有意外错误和系统错误。瞄准误差虽然是偶然的,但也有一定的规律性。一个好的测量工作者应该掌握自己所拥有仪器的性能,以便在仪器的最小误差范围内使用仪器进行观察。

红外测距仪

2.测距仪的瞄准误差

瞄准误差是指在测量测距仪发出的光束的不同位置时,测距结果不一致,即发光管或调制器空间相位不均匀的误差,主要是砷化镓(GaAs)造成的。是由 LED 发出的光束相位不均匀引起的。砷化镓发出的光束,理想情况下,在光束范围内与发光管等距的曲面上,相位相同。同样,光束任意位置测得的距离是一样的,但实际上并非如此。与发光管相同距离的曲面上各点的相位不相同,相位相同的相位为不规则曲面,导致在使用光束的不同位置测量距离时,得到的结果不同,两者的区别在于相位不均匀引起的瞄准误差。

3. 测距仪校准

从等相曲线和等强度曲线可以看出,瞄准误差分布更均匀,但为了更好地提高观察精度,在瞄准棱镜时,瞄准误差最小的部分——最佳区域。为了减小瞄准误差,一方面需要改进调制器或发光管的制造工艺,提高其空间相位的均匀性。但是这种方法对仪器的测量影响很大,不能消除相位不均匀的影响。考虑到瞄准浮雕的偏转是由望远镜的瞄准误差和发射和接收光轴与望远镜准直轴的不平行引起的,前者是偶然的,后者是系统的。因此,在使用仪器时,应经常检查和校正三轴平行度,以寻找最佳观察区域,以提高观察精度。


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