激光相位测距技术在新型隧道全断面仪中的应用

"这篇论文详细探讨了激光隧道全断面仪的设计与实现，该设备采用激光相位测距原理和蓝牙无线通讯技术，解决了传统隧道测量中存在的精度、成本和操作难度问题。论文由马洪连、孙国晴、李屹璐和孟新雨撰写，他们来自大连理工大学电信学院。新研制的仪器基于Intel PXA255处理器的硬件平台，旨在提高隧道施工中的断面测量效率和准确性。" 激光相位测距是一种高精度的测距方法，与脉冲激光测距相比，它通过测量激光往返目标时产生的相位变化来确定距离。这种方法的优势在于其较高的测量精度，较小的设备体积以及简单的实现方式。在激光相位测距中，激光光源的光波被调制以特定频率f变化，光波从发射点A传播到目标点B后，会经历一个相位移ϕ。根据光的波长λ和光速c，可以通过计算相位移来确定物体的距离L。这种技术在隧道测量中特别有用，因为它能够提供方向性好、测距精度高、测程远且抗干扰能力强的数据。 论文指出，现有的隧道断面测量方法存在多种不足，如毫米波雷达和激光雷达的成本高昂，红外测距和超声测距的作用距离有限且易受环境影响，而传统的手工测量则精度低、操作复杂且劳动强度大。因此，研究人员开发了一款基于激光相位测距和蓝牙无线通讯的新型激光隧道全断面仪。蓝牙无线通讯技术的应用使得数据传输更加便捷，减少了人为干扰，提高了工作效率。 这款新仪器的核心是Intel PXA255处理器，它提供了一个高效能的硬件平台，支持复杂的计算和实时数据处理。通过这种方式，隧道施工过程中可以实时监测和测量断面开挖量，确保工程的精确性和安全性。这一创新技术有望在隧道建设领域带来显著的进步，降低测量成本，提升测量质量，并减轻工人的工作负担。 总结来说，这篇论文深入研究了激光相位测距技术在隧道测量中的应用，提出并实现了结合蓝牙无线通讯的新型激光隧道全断面仪。这种技术不仅提升了测量精度，还优化了操作流程，对于隧道工程的现代化和自动化有着重要的推动作用。