Фазовые лазерные сканеры

 

Принцип их работы состоит в определении количества целых длин волн между локатором и объектом и разности фаз излученной и принятой волны модулирующего колебания. При этом зондирующее излучение должно быть непрерывным, что в общем случае значительно повышает требования по выходной мощности излучающего лазера по сравнению с импульсным методом.

 

Для того, чтобы определить расстояние между источником и объектом, необходимо:

 

1. Определить целое количество длин волн модуляции K, приходящихся на это расстояние.

 

2. Определить разность фаз Δφ между принятой и опорной волной и тем самым оценить дополнительное расстояние, соответствующее “последней“” неполной волне.

Если значения K и Δφ удалось определить, то искомое расстояние определяется по формуле:

 

(3)

 

Главное преимущество фазового метода измерения - более высокая точность, которая может достигать первых миллиметров.

 

В настоящее время на рынке представлено несколько типов лазерных сканеров от разных производителей, среди которых Riegl, Leica, Trimble, Konica-Minolta, Zoller+Froehlich, Optech и другие. Все они различаются по дальности измерения расстояний, точности и по принципу измерений (фазовые и импульсные).

 

Наземные лазерные сканеры находят все более широкое применение при топографо-геодезической съемке, инженерно-технических изысканиях, в маркшедерии, архитектуре, в реставрации исторических памятников, в реконструкции фасадов, съемки подстанций и других отраслях производства.

 

Очень часто возникает потребность в сжатые сроки провести инвентаризацию земельно-имущественного комплекса и инженерно-технических сооружений, принадлежащих предприятиям нефтегазового комплекса. В этом случае, при использовании наземных сканирующих систем удается в разы сократить время, отведенное на проведение съемки и построению моделей инженерных коммуникаций, трубопроводов, оборудования подстанций. А также во многом повысить безопасность проведения работ на подобных обектах.

 

Наземные лазерные сканеры находят широкое применение в маркшедерии. При съемке карьеров имеется возможность построить трехмерную цифровую модель и оперативно подсчитывать объемы взорванной породы до и после взрыва, путем наложения друг на друга соответствующих моделей. Объем взорванного блока можно получить непосредственно после получения данных лазерного сканирования и с очень высокой точностью. Достаточно сказать, что при использовании традиционных методов, маркшейдерам удавалось рассчитать объем взорванного участка с точностью не выше 3 %. При использовании лазерного сканера точность подсчета объемов возрастает до 0.5 %. По готовой модели имеется возможность построения сечений с заданным интервалом, и затем топографический план карьера.

 

При помощи лазерного сканера имеется возможность оперативно подсчитывать объем руды на различных хранилищах и складах, строить модели трубопроводов, фасадов зданий, сооружений, выполнять работы по инвентаризации земельно-имущественного комплекса, проектированию, реконструкции и реставрации объектов культурного наследия.

 

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)