微波是指電磁波波段中頻率為300MHz到300GHz的電磁波,所對應的電磁波長范圍為在1米到1毫米。利用微波作為載波進行測距具有不受天氣情況影響,測點布置靈活等優點。相位法測距是通過間接測定發射測距信號和接收到的測距信號之間的相位差進行測距,具有測量精度高的優點。
相位法微波測距是利用無線電波的微波段作為載波,運載測距信號,進行精密測距。利用微波作為測距信號的載波,可以避免激光測距儀發射激光帶來的測距精度受氣象條件影響不能全天候測量,以及激光系統是一個精密的光學系統不易維護等問題。假設測距信號的角頻率為w,經過距離D的傳輸后到達待測目標后沿原路返回的測距信號為I= A cosw(t0 - Δt)測距信號往返待測距離D之間的時間差為 Δt,只要能夠測定時間差我們就以求得待測距離。但是通過直接測量時間差來測距的精度很低,如時間測量精度為lns時,代入測距公式 Δp=cΔ(Δt),計算得到測距精度僅為0.3 m,而在實際工程應用中三維位移監測的精度要求為厘米甚至是毫米級,所以通過測量時間差測距遠不能滿足要求。相位法激光測距采用測相的方法實現了毫米級精度的距離測量,為了滿足三維位移變形監測的精度要求,采用相位測距的方法來提高測量精度。
相位法測距是間接測定發射的測距信號和往返待測距離傳輸后接收的測距信號包含距離信息的相位差來達到測距的目的。如圖《相位法測距的原理》所示。
相位法測距的原理