電磁波距離計の測距原理の紹介
パルス測距法
計測ラインの一端で計測器から放射された光パルスの一部は、計測器内部から受信光電子デバイスに基準パルスとして直接入ります。残りの放射光パルスは、計測ラインの他端の反射器で反射された後、受信光電子デバイスに入ります。基準パルスと反射パルスの間の時間 t を測定することで、次の式から距離 D を計算できます。ここで、c は光速です。衛星測地学では、月や人工衛星を測定するために使用されるレーザー距離計はすべてパルス測距法を使用しています。
位相測定法
高周波電流で変調された光波またはマイクロ波は、測定ラインの一方の端から放射され、もう一方の端から返されます。送信波とエコーの位相差は、位相検出器を使用して測定されます。変調周波数がfの場合、電磁波が往復する時間は次のとおりです。ここでnは
時刻tにおける全体の週数。上記欄のパルス測距法の式にtを代入すると、距離Dは以下のように得られる。式中、λは測定距離に相当する既知の変調波長を持つ定規の長さ、Nは1測定長さ未満の末尾である測定範囲の全体の長さに相当する。
全長 n を決定するには、通常、可変周波数法とマルチレベル固定周波数法が使用されます。前者は、距離計の変調周波数を一定の範囲内で連続的に変更することです。これは、測定定規の長さを連続的に変更することと同等であり、測定対象の距離に正確に到達できます。距離を測定するときは、周波数を段階的に調整して、全長未満の尾の数がゼロになるようにします。ゼロの発生回数と対応する周波数値に基づいて、測定スケールの総数 n 度を決定できます。マルチレベル固定周波数法を使用する場合、同じ距離を測定するために異なる長さの複数の測定スケールを使用するのと同じです。異なる周波数で測定された位相差に基づいて、サイクル n 全体を解いて距離 D を取得できます。
位相差は、位相検出器を使用して測定するだけでなく、可変光路法を使用して測定することもできます。可変光路法では、機器内の光学系を使用して受信信号の光路を変更し、信号を一定時間遅延させます。電子機器が送信信号の位相が受信信号の位相と同じであることを示すと、定規で末尾番号が直接読み取られます。さらに、遅延回路を使用して受信信号の位相を変更し、コントローラーで分割を調整して末尾番号を読み取ることもできます。
