激光測距的原理與無線電雷達相同,將激光對準目標發(fā)射出去后,測量它的往返時間,再乘以光速即得到往返距離。由于激光具有高方向性、高單色性和高功率等優(yōu)點,這些對于測遠距離、判定目標方位、提高接收系統(tǒng)的信噪比、保證測量精度等都是很關鍵的,因此激光測距儀日益受到重視。
在激光測距儀基礎上發(fā)展起來的激光雷達不僅能測距,而且還可以測目標方位、運運速度和加速度等,已成功地用于人造衛(wèi)星的測距和跟蹤,例如采用紅寶石激光器的激光雷達,測距范圍為500~2000公里,誤差僅幾米。目前常采用紅寶石激光器、釹玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化鎵激光器作為激光測距儀的光源。
超聲波傳感器雖然也經常用于檢測距離較遠的物體,而且由于它不是光學裝置,所以不受顏色變化的影響。但是,超聲波傳感器是依據(jù)聲速測量距離的,因此存在一些固有的缺點,不能用于以下場合,而激光傳感器卻不存在以下的問題:
(1)待測目標與傳感器的換能器不相垂直的場合。因為超聲波檢測的目標必須處于與傳感器垂直方位偏角不大于10°角以內。
?。?)需要光束直徑很小的場合。因為一般超聲波束在離開傳感器2m遠時直徑為0.76cm。
?。?)需要可見光斑進行位置校準的場合。
?。?)多風的場合。
?。?)真空場合。
?。?)溫度梯度較大的場合。因為這種情況下會造成聲速的變化。
?。?)需要快速響應的場合。
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