La medición de ondas electromagnéticas es un método que utiliza ondas electromagnéticas (microondas u ondas de luz) como ondas portadoras para transmitir señales de medición y medir la distancia entre dos puntos. En comparación con la medición de distancia tradicional con regla de acero, tiene las características de alta precisión, medición de distancia rápida, flexibilidad, poca influencia del terreno y alta eficiencia, lo que ha revolucionado la medición de distancia.
(1) Principios básicos de la medición de ondas electromagnéticas
Como se muestra en la Figura 1-30, la distancia a medir es AB. Se coloca un telémetro en el punto A en un extremo. y se coloca un reflector en el punto B en el otro extremo. Cuando el telémetro emite un haz de luz de A a B, es reflejado por el reflector y luego regresa al instrumento. Supongamos que se conoce la velocidad de la luz c, y si se conoce el tiempo t que tarda el haz de luz en recorrer la distancia a medir, entonces la distancia D se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Figura 1-30 Principio del alcance de ondas electromagnéticas
Ingeniería de levantamientos geológicos: conocimientos básicos
De la fórmula anterior, se puede ver que la precisión de la medición de la distancia depende principalmente de la Precisión de medición del tiempo t. Generalmente existen dos métodos de medición para el tiempo t, a saber, rango de pulso y rango de fase.
(2) Clasificación de telémetros de ondas electromagnéticas
Existen muchos tipos de telémetros de ondas electromagnéticas y existen varios métodos de clasificación diferentes, como se detalla a continuación.
1) Clasificados según diferentes principios de rango. ①Telémetro de pulso. ② Telémetro de fase. ③Telémetro de fase de pulso.
2) Clasificados según diferentes transportistas. ①Telémetro de microondas: utiliza ondas de radio en la banda de microondas como onda portadora. ②Telémetro láser: utiliza láser como onda portadora. Estos dos telémetros se utilizan principalmente para alcances de larga distancia, con un alcance de hasta decenas de kilómetros, y generalmente se utilizan para estudios geodésicos. ③Telémetro infrarrojo: utiliza luz infrarroja como onda portadora. Este tipo de telémetro se utiliza principalmente para mediciones de distancias de corto y mediano alcance, y generalmente se usa para mediciones de control de áreas pequeñas, mediciones topográficas y diversas mediciones de ingeniería.
3) Clasificación según diferentes estructuras. ①Tipo separado (tipo de rango único). ② Tipo combinado (combinación de telémetro y teodolito).
4) Clasificados según diferentes rangos de medida. ①Telémetro de corto alcance (menos de 3 km). ②Telémetro de rango medio (3~15 km). ③Telémetro remoto (más de 15 km).
5) Clasificados según el número de transportistas. ①Hay un único portador (luz visible, luz infrarroja, microondas). ② Portador dual (luz visible, luz visible; luz visible, luz infrarroja, etc.). ③Tres portadores (luz visible, luz visible, microondas; luz visible, luz infrarroja, microondas, etc.).
6) Clasificación según diferentes objetivos de lanzamiento. ①Objetivo de reflexión difusa (sin objetivo cooperativo). ② Objetivos de cooperación (reflector plano, reflector de esquina, etc.). ③Reflector activo (transpondedor portador de la misma frecuencia, transpondedor portador de distinta frecuencia, etc.).
7) Clasificación según diferente precisión. ①Grado I (∣mD∣≤2mm). ②Nivel II (2mm<∣mD∣≤5mm). ③Nivel III (5mm<∣mD∣≤10mm). ④Nivel IV (10 mm＜∣mD∣).