隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)代要求精密測(cè)量距離的情況很多。例如,為了保證高能粒子在接近光速的飛行中與導(dǎo)流束管壁不發(fā)生碰撞,要求兩相鄰電磁鐵的徑向相對(duì)誤差不超過(guò)±(0.1~0.2)毫米;在直線加速器中,漂移管的橫向距離精度要求達(dá)到±(0.5~0.3)毫米。大型射電天文望遠(yuǎn)鏡的安裝、人造衛(wèi)星和導(dǎo)彈的發(fā)射軌道、高速磁浮鐵路建設(shè)、大型建筑物和設(shè)備的形變監(jiān)測(cè)、地殼運(yùn)動(dòng)和地震的監(jiān)測(cè)等等,都要求測(cè)距精度達(dá)到毫米或亞毫米級(jí)。
對(duì)此,測(cè)量工作者和有關(guān)儀器廠家一直在研究和發(fā)展精密測(cè)距的新儀器和新方法。例如,用專(zhuān)制的因瓦桿尺、線尺進(jìn)行測(cè)距和位移測(cè)量,精度可達(dá)±0.02毫米;高精度的電磁波測(cè)距儀,特別是雙色激光測(cè)距儀,1公里的測(cè)距精度可達(dá)±0.2毫米;采用全球定位系統(tǒng)的空間測(cè)量技術(shù),測(cè)量地面上相互不通視的兩點(diǎn)距離的相對(duì)精度為百萬(wàn)分之0.5,即測(cè)量相距10公里的任意兩點(diǎn)之間的距離精度為±5毫米;利用多普勒頻移效應(yīng)測(cè)定位移的雙頻激光干涉儀的精度可高達(dá)±0.5微米/米,成為最精密的長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x和精密測(cè)距中最重要的長(zhǎng)度基準(zhǔn)。
電子速測(cè)儀
電子經(jīng)緯儀和光電測(cè)距儀合成一體的儀器稱(chēng)為電子速測(cè)儀,具有電子測(cè)角和光電測(cè)距的綜合功能。近年來(lái)設(shè)計(jì)的電子速測(cè)儀已把自動(dòng)記錄裝置和數(shù)字計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起,自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理。用電子速測(cè)儀同時(shí)測(cè)量水平角、垂直角和距離,實(shí)時(shí)提供點(diǎn)的水平位置、高程,及兩點(diǎn)間的高差、水平距離和方位角的方法,叫做電子速測(cè)法。它在快速定位定向、施工放樣、快速成圖等領(lǐng)域中已得到廣泛應(yīng)用。
CCD像機(jī)(數(shù)字像機(jī))
人們通常稱(chēng)CCD像機(jī)為數(shù)字像機(jī)。在科學(xué)意義上講,CCD像機(jī)是以電荷耦合器件(charge coupled device縮寫(xiě)為CCD)為核心部件的數(shù)字傳感器。電荷耦合器件是由時(shí)鐘脈沖電位來(lái)產(chǎn)生和控制半導(dǎo)體勢(shì)能的變化,以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和傳遞電荷信息的固態(tài)電子器件。實(shí)際上這是一種用電荷量來(lái)表示不同狀態(tài)的動(dòng)態(tài)移位寄存器。CCD利用硅集成電路的工藝操作,器件體積小,耗電省,具有掃描功能。它適用于成像敏感器、存儲(chǔ)器和電信號(hào)處理器。用它制作的遙感器中沒(méi)有傳統(tǒng)的光-機(jī)掃描裝置。硅CCD成像敏感器能對(duì)可見(jiàn)光和近紅外輻射(波譜0.4~1.l微米)響應(yīng),是重要的探測(cè)器。因此,CCD像機(jī)已經(jīng)成為航天和航空遙感的先進(jìn)的傳感器。法國(guó)的“斯波特”遙感衛(wèi)星利用硅CCD線列成像器,從太空中得到了目前最好的遙感圖像,表明了CCD像機(jī)廣闊的應(yīng)用前景。