激光干涉测距仪的基本原理(电子激光测距与物理测距在光学产品上的运用)
激光干涉测距仪的基本原理(电子激光测距与物理测距在光学产品上的运用)
2024-11-05 09:55:36  作者:爱你的感觉  网址:https://m.xinb2b.cn/life/los381693.html
激光测距

激光测距仪,是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。


激光测距基本原理图

手指测距

跳眼法是我国军队常用的一种估测距离的方法。通过估判被测物的尺寸大小,结合相似性三角形原理和光的直线传播原理,可以计算出被测物离我方的大致距离。这种方法是根据两瞳孔的间隔约为自己臂长的十分之一,将测得实地物体的宽度乘以10,就得出了站立点至目标的距离。使用方法:


手指测距原理图

第一步:水平举起右臂,大拇指竖直向上,大臂与身体垂直

第二步:闭上左眼,通过旋转腰部,用大拇指瞄准(遮挡住)被测物体。此时,右眼,拇指,被测物在一条线上。

第三步:闭上右眼,睁开左眼。此时,看到被测物出现在拇指左侧,有一段横向距离。估测被测物的大小。根据被测物的大小,判断被测物到大拇指所指位置的横向距离。

第四步:将这段横向距离乘以10,得到的就是被测物离我方的距离。

注意:要使用跳眼法,必须能够估测出被测物体的大小(高度或宽度等),从而才能估测出被测物体到大拇指所指位置的横向距离(ΔL)。如果被测物的大小无法判断(如:远处不知道海拔高度的山丘等等),那么也就无法估测出被测物离我方的距离了。另外,即使被测物的大小可以估测,跳眼法的误差也较大,只能估算出大致的距离。

光学瞄准镜测距:

为了把问题说清楚,我们必须了解一下几个基本概念。

1.园周长= 2 * ∏* 半径。

2.一个整园为360 度角,半圆为180 度角, 一度可分为60分。

3.弧度= 弧长/半径。(别把弧度和角度搞混了) 这样 当弧度为1时,弧长和半径相等。

一个半圆有 ∏* 半径/半径 = ∏个弧度,它对应的角度是180度。一个整圆有2*∏个弧度,它对应的角度是360度。


弧度和角度的对应关系。

有了上面几个基本概念, 下面常见的“术语”就好解释了。

1.MOA (中文可能叫一分角):

我们知道一个圆为360度, 一度为60分。所以一个圆有360 * 60 = 21600 分。(“分”下面还有“秒”,对于射击而言,“秒”太精细了,没有太大的意义。所以到“分”为止)。 一个分角就是一个MOA。英文叫Minute Of Angle. 也就是说,一个圆有21600个MOA。

用MOA来定义射击精度是有好处的, 如果我们问一把枪在100米时可打中头靶,另一把枪在1000米时可打中胸靶。那么这两靶枪哪一把精度更高呢?这显然不好比较,因为射击的距离不同。但是有没有一个共同的标准来衡量精度呢,这就是要用

MOA了。如果说-把枪的精度为1MOA,就是说弹着点和枪口连线与目标和枪口连线的夹角不超过1分角。那它所对应的弧长=园周长/ 21600=2*∏*半径/21600。 (这里的半径便是枪到靶的距离)。 如果半径是100米,那么1MOA对应的弧长= 2*3.14*100/21600 = 0.029米= 2.9 厘米。如果半径是100 码,那么1MOA对应的弧长= 2*3.14*100/21600 = 0.029 码。 一码=36英寸,所以0.029*36 = 1.05英寸≈1英寸. 如果半径是200码,就是2英寸, 300码为3英寸,依次类推。所以我们说枪的精度为1MOA,就是讲在100码时,子弹分布在以1英寸为直径的圆内,800米时,子弹会落在2.9*8 = 23.2厘米为直径的圆内。由此可见,这样定义精度,就与射击距离无关了。



MOA示意图:

2.Click (胡子文中叫“滴答”):]

这个“滴答”并不是什么“术语”。 而是瞄准镜调节钮转动时发出的声音。有的镜瞄每4个“滴答”使十字线移动1MOA。即一个“滴答”为0.25个MOA,有的一个“滴答”为0.5MOA, 有的则是0.125MOA,依瞄准镜而定。而且如果瞄准镜的一个“滴答”为0.25MOA, 为使十字线移动一英寸,100码时,用4个“滴答”,50码是就要用8个“滴答”。因此“滴答”在计算上没有普遍意义。

3.Mil (胡子的文中叫“密”):]

这“密”实际上就是千分之一弧度,英文叫 milliradian。 刚才说了,弧度=弧长/半径。那么一个密=弧度/1000=弧长/(半径* 1000).

4.Mil和MOA的关系:]

根据Mil的定义:1Mil= 1弧度/1000,一个圆有2*∏个弧度, 也即有2*∏*1000个 Mil,再根据MOA的定义 :一个圆有360*60=21600个MOA

那么21600MOA = 2*∏*1000 Mil = 一个圆。

所以:

1MOA= 2*∏*1000 /21600 = 0.2907Mil

1Mil= 3.44MOA.

在100码时, 1个MOA为1.05 英寸,所以 1Mil≈3.44 * 1.05≈3.6英寸。200码时1Mil = 7.2 英寸。

既然Mil和MOA是不同参照系对同一事件的描述。换句话说,就是用不同语言讲述同一故事,那为什么不用一个指标,要么都用Mil,要么都用MOA呢?这个问题我也说不上来。我个人的理解是,对精度的描述MOA比Mil方便一些(请高手多加指正)。 如果用Mil 描述精度:1Mil在100码时为3.6英寸,这显然太大,要用更小的数字来描述。那么就用

0.29Mil ――――――― 1MOA,

0.36Mil ――――――― 1.25MOA,

0.44Mil ----------- 1.5 MOA,

[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]

0.51Mil ------------- 1.75 MOA

0.58 Mil ------------- 2MOA

这显然没有MOA来地简单,形象,特别是瞄准镜上的“滴答”,一个“滴答”若为0.25个MOA,那么拧一下,100码就是0.25英寸,多方便。而Mil就不然了。 但对于测距是Mil就方便很多,这个下面会提到。

5.“密点”测距。

首先“密点”是什么? “密点”英文名叫Mil Dot。 它是刻在瞄准镜里,代表Mil的小点。一个点代表一个Mil。


密点示意图

我们知道一个Mil=弧长/(半径* 1000). 那么半径=弧长/Mil * 1000. 对射击而,当弧长相对半径很小时,弧长就近似物体的高度,(下图中 弧AB≈线段AC) 。


所以: 射击距离=物体高度/Mil * 1000 .

举个例子:一个人(平均身高1.70米)在镜瞄中占2个密点,那射手距该人的距离为1.7/2 * 1000 = 850 米。

以胡子的文章为例:靶高40英寸,占1.5个Mil. 所以射距为 40/1.5 * 1000 = 26666.67英寸。

36 英寸为1码,所以26666.67英寸 /36 = 740.74码。

计算射击距离时,必须知道物体高度。 这也就是胡子文中为什么用北约标准靶的原因。 猎户人家介绍PSL瞄准镜时, 用人的平均身高来测定距离。

说到这里,有一点必须指明,对于固定放大倍数的镜瞄,密点当然是固定的。可对于变动放大倍数的镜瞄,物体大小随放大倍数不同而不同,那么以哪个放大倍数为准呢? 胡子的文章中说放大倍数为20倍时,靶高占的密点数须除以2,也就是说以10倍为准。这不具有普遍性。 有的瞄准镜以其最大的放大倍数为准,有的则是以其中间的某个放大倍数为准, 还有的密点随放大倍数增大而放大,这样任何一个放大倍数都可以测距。【以上这段瞄准测距原理转载网络上如版权问题,请联系作者删除】


物理测距分化

物理测距其原理都是一样的,但万变不离其宗,使用起来相对比较麻烦,不像电子激光测距那样一按就出距离数据,精准高效直观。但它也不是万能的,比如:(激光在水里或者云里雾里基本无用,产生折射,丧失能量)。

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