經過了50多年的發展，其發展大致表現在兩個方麵：首先是應用各種新技術和設備提高測距精度和觀測數據量；其次是提高測距係統的自動化程度，減小人力和物力的消耗。具體為：

　　

1
、在測距精度上，從最初的米級逐步提高到分米級
、厘米級
，目前國際上最先進的台站其測距精度已能達到毫米級。

　　

2、在測距能力上，從最初的最遠1000～2000km提高到2萬km，乃至3.6萬km。激光測月的實現使測距能力達到了38萬km。

　　

3
、在測距頻率上，從最初的每秒一次發展到目前每秒1000～2000次，更高頻率的激光測距（如10kHz測距）也在試驗中。

　　

4、在測距波長上，目前普遍采用的仍是單色測距係統，一些台站也在使用雙色／多duo色se激ji光guang測ce距ju係xi統tong。雙shuang波bo長chang激ji光guang測ce距ju係xi統tong不bu再zai需xu要yao大da氣qi物wu理li參can數shu和he大da氣qi模mo型xing的de修xiu正zheng，隻zhi需xu測ce量liang結jie果guo本ben身shen即ji可ke修xiu正zheng大da氣qi延yan遲chi，就jiu能neng達da到dao更geng好hao的de數shu據ju精jing度du。

　　

5、在自動化程度上
，從初期的人工目視跟蹤，發展到今天計算機控製
、自動跟蹤。

　　

　　

　　

 

空間激光測距技術在監測大陸板塊運動
、地殼形變、diqiuzizhuan，gaijindiqiuzhonglichanghedixinyinlichangshu，quedingdiqiuhehaiyangchaoxibianhuadeguilv
，jiancekongjiansuipiandengfangmianjuyouzhongyaozuoyong。tayeshidangqiangaojingduweixingjingmidingweiguancedezhuyaoshouduanzhiyi
，shixiandaigezhongdingweiguanceshouduanzhongdandiancaiyangjingduzuigaodeyizhong，shizhichiguojidiqiuzizhuanyucankaoxifuwu（IERS）的技術手段之一。衛星激光測距技術在如下應用方麵已經取得了顯著的成就
，具有廣闊的應用前景。

　　

　　

　

 

利用衛星的激光觀測數據所確定的軌道精度
，3天弧段可達1cm；對於徑向定軌精度可達到2～2.5cm。

　　

　　

在研究地球質心的位置變化過程中，激光技術測定了目前最準確的地球引力常數GM，其測定值為：GM＝398600.4415km3／s2；利用不同軌道傾角和高度的激光衛星
，精確測定了地球引力場模型，並且測定了地球引力場低階球諧係數的季節性變化
；同時還得出了地球質心位置的周期性變化

，包括季節性和年際變化，最新的測定值為：J2＝-2.6*10-11／年（曆元1986.0）；地球引力場的變化反映了地球內部及各圈層（包括海洋、大氣
、地下水、冰層等）的複雜運動和相互作用過程
，具有重要研究價值。

　　

　　

 

　　

地球自轉參數（ERP）定義了地球旋轉軸和隨時間序列的定向運動以及在天球參考框架中的旋轉速度。地球自轉參數包括極移和日長（LOD）變化。利用激光測虎技術測定的地球極移分量（XP，YP）精度目前已達到0.1～0.2mas；日長（LOD）的測定精度目前已達到0.1ms。

　　

　　

 

　　

利(li)用(yong)激(ji)光(guang)長(chang)期(qi)觀(guan)測(ce)數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)精(jing)確(que)地(di)測(ce)定(ding)地(di)麵(mian)測(ce)站(zhan)的(de)地(di)心(xin)坐(zuo)標(biao)，高(gao)精(jing)度(du)測(ce)站(zhan)坐(zuo)標(biao)的(de)解(jie)算(suan)使(shi)得(de)人(ren)們(men)監(jian)測(ce)板(ban)塊(kuai)運(yun)動(dong)的(de)願(yuan)望(wang)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。利(li)用(yong)激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)技(ji)術(shu)獲(huo)得(de)的(de)數(shu)據(ju)，已(yi)經(jing)估(gu)計(ji)了(le)40duogecezhandezhansuduhezhanjianjixiandebianhualv。ruguocezhanweiyubankuaidegangxingbufen，zeqizhansudujiudaibiaolebankuaiyundong。liyongcezhanjixiandebianhualvhezhansudukeyijiesuanbankuaijiandexiangduiyundong。

　　

　　

 

　　

激光測距技術與其他空間技術（如GNSS
、雷達高度計、SAR等）聯合應用，將可能實現毫米級精度的海平麵和冰蓋地形的測量。

　　

　　

 

　　

利用激光測距技術可以精確測定空間碎片，確定碎片軌道位置，為空間碎片監測和空間碰撞預警係統提供精密軌道信息。

　　

　　

輕型便攜式脈衝激光測距儀包括步兵和炮兵偵察用的手持式以及前沿偵察和前沿對空控製(FAC)雙用途的激光測距儀—目標指示器。對上述用途的係統，要求機動靈活、重複輕、體積小

、用電池組作電源、可靠性和維修性高以及單一產品的成本低等。

　　

　

 

在現代戰爭中，由以前單一的步兵、炮兵獨立作戰發展到有步兵
、炮兵和海軍陸戰隊組成的特種部隊聯合作戰
，武器係統也由單一的地炮

、高炮逐漸采用多功能綜合高技術。因此激光測距儀也由單一測距功能的便攜式、手持式發展到激光測距
、紅外瞄準的晝夜觀測儀以及激光測距、目標指示、紅外瞄準的激光紅外目標指示器等。

　　

　　

地麵車載脈衝激光測距儀包括坦克
、步兵戰車(IFV)、火控、對空防禦

、火炮或導彈製導火控以及目前發展的地麵車載激光測距儀—目標指示器等。其主要技術性能：最大測程4~10km
，測距精度±5~10m，目標分辨約20m，重複頻率0.1~1Hz
，束散角0.4~1mrad。

　　

　

 

激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)儀(yi)在(zai)坦(tan)克(ke)火(huo)控(kong)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)是(shi)提(ti)供(gong)彈(dan)道(dao)軌(gui)跡(ji)的(de)超(chao)仰(yang)角(jiao)修(xiu)正(zheng)信(xin)息(xi)和(he)因(yin)逆(ni)風(feng)或(huo)目(mu)標(biao)移(yi)動(dong)引(yin)起(qi)的(de)方(fang)位(wei)角(jiao)校(xiao)正(zheng)信(xin)息(xi)以(yi)及(ji)距(ju)離(li)信(xin)息(xi)。步(bu)兵(bing)戰(zhan)車(che)主(zhu)要(yao)是(shi)使(shi)用(yong)激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)儀(yi)去(qu)測(ce)量(liang)目(mu)標(biao)是(shi)否(fou)在(zai)反(fan)坦(tan)克(ke)導(dao)彈(dan)的(de)距(ju)離(li)內(nei)，其(qi)次(ci)用(yong)於(yu)槍(qiang)炮(pao)火(huo)控(kong)和(he)對(dui)目(mu)標(biao)的(de)分(fen)選(xuan)。

　　

　　

對dui空kong防fang禦yu的de脈mai衝chong激ji光guang測ce距ju儀yi以yi及ji采cai用yong了le自zi保bao護hu措cuo施shi的de步bu兵bing戰zhan車che對dui空kong防fang禦yu脈mai衝chong激ji光guang測ce距ju儀yi均jun應ying按an火huo控kong係xi統tong和he作zuo戰zhan係xi統tong的de要yao求qiu工gong作zuo，在zai距ju離li和he距ju離li速su率lv以yi內nei對dui空kong中zhong高gao速su機ji動dong目mu標biao提ti供gong穩wen定ding的de跟gen蹤zong信xin息xi和he距ju離li信xin息xi，以yi對dui抗kang武wu裝zhuang直zhi升sheng機ji、隱身飛機和巡航導彈、反輻射導彈的威脅。

　　

這要求激光測距儀提供比較高的數據率(高的激光脈衝速率)和相當高的距離精度，如最大測程為4~20km

，測距精度為±2.5~5m
，重複頻率為6~20Hz
，束散角為0.5~2.5mrad等。

　　

　

 

　　

機(ji)載(zai)脈(mai)衝(chong)激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)儀(yi)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)裝(zhuang)備(bei)武(wu)裝(zhuang)直(zhi)升(sheng)機(ji)的(de)導(dao)彈(dan)指(zhi)令(ling)製(zhi)導(dao)和(he)裝(zhuang)備(bei)固(gu)定(ding)翼(yi)飛(fei)機(ji)，用(yong)於(yu)封(feng)鎖(suo)支(zhi)援(yuan)的(de)光(guang)電(dian)飛(fei)行(xing)器(qi)等(deng)目(mu)標(biao)以(yi)及(ji)攔(lan)截(jie)飛(fei)機(ji)和(he)導(dao)彈(dan)的(de)攻(gong)擊(ji)。

　　

機載脈衝激光測距儀的主要技術性能：測程遠、測距精度高、重複頻率高
、束散角小
，同時機載設備應體積小、重量輕並要與航空指示器共用。

　　

因此，激光器必須使用高效循環液體作冷卻器，以適應高的運轉速率要求
，否則要采用氣體或混合氣體升壓冷卻。

　　

　　

 

　　

艦載脈衝激光測距儀的發展在輕型便攜式、車載和對空防禦激光測距儀之後，它包括水麵艦載和潛艇潛望兩大類。

　　

水麵艦載脈衝激光測距儀在技術性能指標方麵與車載火控和對空防禦激光測距儀相同，在環境使用方麵要適應艦載海空、海麵以及海上鹽霧的荷刻要求，而在體積
、重量
、電效率、維護保養能力和成本等方麵的要求又不苛刻。

　　

因此，目前大量用來裝備常規火控和對空防禦的海軍艦隻，如掩護(無聲雷達)艦載飛機回收和與紅外熱成像
、電視等組成跟蹤係統
，全天候監視和跟蹤空中目標等獨特的艦上應用正在出現
，其應用前景相當廣泛。

　　

　　

 

潛艇潛望脈衝激光測距儀目前采用兩種組合方式，第一種將激光測距儀

、圖像增強器和熱成像儀裝於其潛望鏡中，而距離顯示器、觸發按鈕等分別裝於操作手上方或附近。

　　

其優點是傳輸光路中激光損耗小
，但光束飄移，不易捕獲目標；第二種將上麵三部分均裝在潛望鏡底部
，整個係統的安裝，調試、拆卸均很方便

，但采用這種方法的激光束要通過12m長的潛望鏡管和15~20塊透鏡，能量損耗較大。

　　

　　

liyongmaichongjiguangcejuyilaiceliangyuncengchuizhigaodudeyiqichengweiyungaojiguangcejuyi。zheleijiguangcejuyizhuyaoyonglaiceliangjichangdeyuncenggaodu，yekeyonglaiceliangweixingfashediandeyuncenggaodu，weifeijideqijianghuoweixingfashetigonganquandeqixiangshuju。

　　

這類脈衝激光測距儀可以為前沿軍事基地
、機場或軍用衛星發射點(近距離)的安全提供可靠的氣象數據，是現代戰爭不可缺少的儀器
；若使用它為大型國際機場、小型商業民用機場和民用通信衛星發射點(近距離)提供飛機起降或衛星發射的安全氣象數據，將對國民經濟建設和提高國際信譽產生巨大的經濟效益和社會效益。

　　

　　

 

　　

激光測距技術在物聯網智能交通中的一些可能應用方向，主要包括：激光測速傳感器、汽車防撞係統、車流量監控
、車型描畫
、車輛行人違法監測以及其他一些精密監控測量中的應用等。

　　

　　

　　

 

一yi般ban來lai說shuo，大da多duo數shu現xian有you汽qi車che碰peng撞zhuang預yu防fang係xi統tong的de激ji光guang測ce距ju傳chuan感gan器qi使shi用yong激ji光guang光guang束shu以yi不bu接jie觸chu方fang式shi用yong於yu識shi別bie汽qi車che在zai前qian或huo者zhe在zai後hou形xing勢shi的de目mu標biao汽qi車che之zhi間jian的de距ju離li，當dang汽qi車che間jian距ju小xiao於yu預yu定ding安an全quan距ju離li時shi，汽qi車che防fang碰peng撞zhuang係xi統tong對dui汽qi車che進jin行xing緊jin急ji刹sha車che，或huo者zhe對dui司si機ji發fa出chu報bao警jing，或huo者zhe綜zong合he目mu標biao汽qi車che速su度du、車距、汽車製動距離
、響應時間等對汽車行駛進行即時的判斷和響應，可以大量的減少行車事故。在高速公路上使用，其優點更加明顯。

　　

　　

這zhe種zhong使shi用yong方fang式shi一yi般ban固gu定ding到dao高gao速su或huo者zhe重zhong要yao路lu口kou的de龍long門men架jia上shang
，激ji光guang發fa射she和he接jie收shou垂chui直zhi地di麵mian向xiang下xia，對dui準zhun一yi條tiao車che道dao的de中zhong間jian位wei置zhi，當dang有you車che輛liang通tong行xing時shi
，激ji光guang測ce距ju傳chuan感gan器qi能neng實shi時shi輸shu出chu所suo測ce得de的de距ju離li值zhi的de相xiang對dui改gai變bian值zhi
，進jin而er描miao繪hui出chu所suo測ce車che的de輪lun廓kuo。

　　

這種測量方式一般使用測距範圍小於30米即可，且要求激光測距速率比較高，一般要求能達到100赫茲就可以了。

　　

這對於在重要路段監控可以達到很好的效果
，能夠區分各種車型

，對車身高度掃描的采樣率可以達到10厘米一個點。對車流限高，限長

，車輛分型等都能實時分辨
，並能快速輸出結果。

　　

　　

 

在(zai)沒(mei)有(you)車(che)輛(liang)到(dao)來(lai)時(shi)，激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)出(chu)的(de)是(shi)一(yi)個(ge)距(ju)離(li)常(chang)量(liang)，也(ye)就(jiu)是(shi)激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)到(dao)地(di)的(de)距(ju)離(li)，當(dang)有(you)車(che)輛(liang)從(cong)激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)下(xia)麵(mian)經(jing)過(guo)時(shi)，距(ju)離(li)值(zhi)改(gai)變(bian)，當(dang)距(ju)離(li)值(zhi)再(zai)次(ci)回(hui)到(dao)常(chang)量(liang)就(jiu)認(ren)為(wei)有(you)一(yi)輛(liang)車(che)通(tong)過(guo)
，根(gen)據(ju)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)對(dui)通(tong)過(guo)一(yi)些(xie)路(lu)段(duan)的(de)車(che)流(liu)量(liang)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong)。

　　

現(xian)在(zai)常(chang)用(yong)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)對(dui)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)的(de)車(che)流(liu)進(jin)行(xing)統(tong)計(ji)平(ping)均(jun)的(de)方(fang)法(fa)，帶(dai)有(you)很(hen)大(da)的(de)估(gu)計(ji)成(cheng)分(fen)

，而(er)視(shi)頻(pin)統(tong)計(ji)的(de)方(fang)法(fa)還(hai)有(you)很(hen)多(duo)現(xian)實(shi)應(ying)用(yong)的(de)困(kun)難(nan)
，因(yin)此(ci)
，激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)統(tong)計(ji)方(fang)法(fa)為(wei)車(che)流(liu)量(liang)統(tong)計(ji)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)可(ke)行(xing)的(de)方(fang)案(an)。

　　

　　

　　

 

由於激光測距傳感器的光束不是實質性的障礙，在利用激光測距傳感器對路麵進行監控的時候，並不會阻礙交通的正常運行。

　　

因yin此ci，在zai一yi些xie禁jin停ting或huo者zhe禁jin止zhi行xing人ren車che輛liang通tong行xing的de路lu段duan，用yong激ji光guang束shu平ping行xing路lu麵mian以yi一yi定ding高gao度du進jin行xing固gu定ding發fa射she或huo者zhe以yi一yi定ding角jiao度du進jin行xing掃sao描miao，當dang遇yu到dao有you車che輛liang違wei法fa停ting車che闖chuang紅hong燈deng或huo者zhe行xing人ren違wei法fa跨kua越yue護hu欄lan等deng，激ji光guang測ce距ju距ju離li值zhi改gai變bian
，可ke以yi進jin行xing報bao警jing或huo者zhe警jing示shi。

　　

這zhe種zhong應ying用yong光guang束shu不bu必bi要yao太tai寬kuan，但dan一yi般ban要yao求qiu測ce距ju距ju離li比bi較jiao長chang，以yi確que保bao一yi定ding路lu段duan長chang度du的de防fang護hu距ju離li。這zhe種zhong方fang式shi構gou成cheng的de智zhi能neng交jiao通tong違wei法fa監jian控kong係xi統tong將jiang在zai交jiao通tong物wu聯lian網wang中zhong得de到dao很hen大da的de應ying用yong。

　　

　　

jiguangcejuchuanganqishijiguangcejujishuzaijiaotongguanlilingyuzuizaodeyizhongxingshi，yinweiqizhuoyuedexingneng，zaishijiyingyongzhongzhujiandedaopuji。jiguangcejuchuanganqishicaiyongjiguangcejudeyuanli，shiduibeicewutijinxingliangciyoutedingshijianjiangedejiguangceju，qudezaicishijianjiangeneibeicewutidejulibianhua
，congerdedaogaibeicewutideyidongsudu。

　　

激ji光guang測ce速su儀yi分fen為wei固gu定ding式shi的de和he移yi動dong式shi兩liang種zhong，固gu定ding式shi的de一yi般ban固gu定ding在zai路lu邊bian或huo者zhe龍long門men架jia上shang，以yi一yi個ge比bi較jiao小xiao的de角jiao度du迎ying向xiang來lai車che，一yi般ban通tong過guo車che牌pai反fan射she進jin行xing測ce量liang，測ce量liang精jing度du比bi較jiao高gao，可ke以yi達da到dao±1公裏/小時，測速範圍可達250公裏/小時，測距範圍在此應用中不用太大，一般80到100米即可。

　　

移動式激光測速儀對操作要求比較高，一般光束發散角度要大於3 mrad
，鑒jian於yu激ji光guang測ce速su的de原yuan理li，激ji光guang光guang束shu必bi須xu要yao瞄miao準zhun垂chui直zhi與yu激ji光guang光guang束shu的de平ping麵mian反fan射she點dian
，又you由you於yu車che輛liang處chu於yu移yi動dong狀zhuang態tai
，車che體ti平ping麵mian不bu大da，且qie測ce速su需xu要yao一yi定ding時shi間jian
，隻zhi能neng作zuo為wei臨lin時shi測ce速su，取qu證zheng應ying用yong。

　　

激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)由(you)於(yu)光(guang)束(shu)發(fa)散(san)角(jiao)度(du)較(jiao)小(xiao)，便(bian)於(yu)測(ce)速(su)取(qu)證(zheng)，不(bu)像(xiang)雷(lei)達(da)多(duo)普(pu)勒(le)測(ce)速(su)儀(yi)，在(zai)多(duo)車(che)道(dao)測(ce)量(liang)時(shi)不(bu)能(neng)確(que)知(zhi)超(chao)速(su)的(de)具(ju)體(ti)車(che)輛(liang)
，且(qie)由(you)於(yu)激(ji)光(guang)測(ce)速(su)傳(chuan)感(gan)器(qi)發(fa)射(she)的(de)是(shi)近(jin)紅(hong)外(wai)的(de)光(guang)波(bo)，不(bu)能(neng)被(bei)雷(lei)達(da)探(tan)測(ce)器(qi)、電子狗等探側，且不易受市區雷達雜波幹擾。

　　

　

 

　　

穀歌的無人駕駛汽車一個“突出”的特點就是其車頂上方的旋轉式激光測距儀
，該測距儀能發出 64 道激光光束
，幫助汽車識別道路上潛在的危險。該激光的強度比較高
，能計算出 200 米範圍內物體的距離，並借此創建出環境模型。

　　

　　

穀歌無人汽車

　　

據負責無人駕駛汽車項目的總工程師Sebatian Thrun介紹，整個係統的核心是車頂上的激光測距儀(Velodyne 64-beam)。該設備在高速旋轉時向周圍發射64束激光，激光碰到周圍的物體並返回
，便可計算出車體與周邊物體的距離。

　　

計算機係統再根據這些距離數據描繪出精細的 3D 地形圖
，然後跟高分辨率地圖相結合
，生成不同的數據模型供車載計算機係統使用。

　　

　　

汽車頂部的激光測距儀是整套係統的核心

　　

　　

 

無人駕駛係統描繪出的3D地形圖

　　

　　

實際上
，激光測距傳感器的運用範圍遠不至上述這些，它還被廣泛應用於：電力，水利，通訊
，環境
，建築，地質，警務
，消防，爆破，航海，鐵路，反恐/軍事，農業，林業
，房地產，休閑/戶外運動等各個領域。

　　

目前激光測距技術越來越朝著小型化、結構簡單、高精度
、高gao適shi用yong範fan圍wei的de方fang向xiang發fa展zhan，特te別bie是shi隨sui著zhe數shu字zi處chu理li技ji術shu的de發fa展zhan，激ji光guang測ce距ju技ji術shu將jiang變bian的de更geng加jia完wan善shan。如ru先xian進jin的de背bei景jing抑yi噪zao技ji術shu和he三san角jiao測ce量liang技ji術shu的de引yin入ru
，可ke以yi使shi激ji光guang測ce距ju傳chuan感gan器qi在zai更geng加jia複fu雜za的de情qing況kuang下xia更geng好hao地di工gong作zuo。我wo們men相xiang信xin，隨sui著zhe技ji術shu的de發fa展zhan
，激ji光guang測ce距ju傳chuan感gan器qi及ji激ji光guang測ce距ju技ji術shu一yi定ding會hui得de到dao越yue來lai越yue廣guang泛fan的de應ying用yong。

 

本文來源於傳感器技術。