脉冲激光测距仪校准规范.docx

JJF1324—2011

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脉冲激光测距仪校准规范

1范围

本规范适用于发射单脉冲且示值分辨力不小于1m的脉冲激光测距仪(以下简称测距仪)的校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件：

GJB1324—1991固体脉冲激光测距仪通用规范

GJB2241A—2008脉冲激光测距仪性能试验方法

GJB2740—1996脉冲激光测距仪参数系列

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

3术语和计量单位

距离分辨力distanceresolution

测距仪在光束传播方向上能够区分两个目标之间的最小距离间隔。

4概述

测距仪是指利用发射的激光脉冲测量目标距离的一种距离测量仪，一般由激光发射系统、激光接收系统、观察瞄准系统和电源四大部分组成。其工作原理是利用脉冲激光器向目标发射单次激光脉冲，计数器测量激光脉冲到达目标并由目标漫反射到接收系统的时间间隔，由此计算目标的距离。

测距仪主要用于军事、工程、管道测量、河床、电力、地矿勘测等领域。

5计量特性

5.1测距误差

5.2距离分辨力

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1室内条件：温度：(20±5)℃,相对湿度：≤80%。

6.1.2室外条件：无雨、无雪，大气能见度不小于3km的通视场景。

6.2测量标准及设备

测量标准及设备见表1。

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表1测量标准及设备

设备名称

技术指标

标准距离模拟装置

标准距离的扩展不确定度一般优于测距仪最大允许误差的1/3

光电测距仪或全站仪

Ⅱ级及以上

目标靶板

尺寸≥1.0m×1.0m,反射率≥85%

7校准项目和校准方法

7.1测距误差

7.1.1标称最大测程不大于3km的测距仪

采用室外直接比较法进行校准，分别在标称最小测程、最大测程的1/2和最大测程

距离处进行测量。

在设定距离处树立一个目标靶板，靶板与测距仪的距离由光电测距仪标定。调好选通距离，对目标中心进行精确瞄准后，按技术文件规定的重复工作频率连续进行有效测

距10次，取测量值平均值与设定值之差为测距误差。

标称最大测程不大于3km的测距仪的测距误差也可采用在室外长度基线场上进行

校准。

7.1.2标称最大测程大于3km的测距仪

采用室内模拟延时法校准，分别在标称最小测程、最大测程的1/2和最大测程距离

处进行测量。

模拟延时法是采用标准距离模拟装置发生具有时间延迟的模拟回波脉冲获得标准距离的一种模拟方法，原理如图1所示。测距仪发射出激光脉冲后，光电转换器将激光发射脉冲转换为电脉冲，触发延时脉冲发生器，延时脉冲发生器按预置数设定的校准距离值延时，延时完成后输出电脉冲至回波模拟器，触发产生模拟回波，测距仪的接收轴接收模拟回波后显示该时间延迟对应的测距值。由测距仪显示距离值与标准距离模拟装置设定的标准距离相比较，即可获得测距误差。

回波模拟器

回波模拟器

延时

标准距离模拟装置

光电转换器

脉冲激光测距仪

接收轴发射轴

脉冲

发生

器

图1模拟延时法校准原理框图

a)将待校测距仪固定在承载台上，调整测距仪，使其发射轴和接收轴分别与标准

距离模拟装置的光电转换器和回波模拟器对准；

b)在标准距离模拟装置上设定模拟的标准距离，打开测距仪电源开关，调好选通距离，按技术文件规定的重复工作频率连续进行有效测距10次，取测量值平均值与设定值之差为测距误差。

标称最大测程大于3km的测距仪的测距误差也可采用满足准确度的其他方法进行

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校准。

7.2距离分辨力

a)将待校测距仪固定在承载台上，调整测距仪，使其发射轴和接收轴分别与标准距离模拟装置的光电转换器和双回波模拟器对准；

b)在标准距离模拟装置上设定双脉冲第一个标准距离为d?=1000m,第二个标准

距离为d?=1000m+dro(dro为标称的距离分辨力);

c)打开测距仪电源开关，调整选通距离为1010m,按技术文件规定的重复工作频

率和连续工作时间进行测距10次；

d)改变设置的d?值，直至其值最小且被测结果均为第二目标距离为止，记此时的d?值为d2min。

距离分辨力按式(1)求得：

dr=d?min-d?(1)

8校准结果表达

经校准后的测距仪，应填发校准证书。校准证书应给出各校准项目的测量结果