[其他]森林激光測距羅盤儀

在審

• 申請號: 101988000001806
• 申請日: 1988-04-09
• 公開（公告）號: CN1005649B
• 公開（公告）日: 1989-11-01
• 發明（設計）人: 趙綏堂;趙同堂
• 申請（專利權）人: 北京大學;吉林省林業科學研究所
• 代理公司: 北京大學專利事務所
• 代理人: 陳美章

森林激光測距羅盤儀屬于測量技術領域。該發明特點是具有可見光導向、激光測距和坡面直讀水平距三項功能。在綠色森林環境中根據羅盤所定方位，用氦氖激光器發射出紅色方向線，作業人員依據方向線操作。實際距離測量值由接收系統上直接讀取。用于坡面上測量時，可以直接讀取水平距離值。接收系統采用套裝結構和杠桿式止動裝置，激光電源為充電式直流倍壓小型電源。尚可作普通羅盤儀使用。該發明代替了測繩測距，省略了煩瑣的斜距改水平距換算工作。便于野外攜帶，操作簡便、是應用于森林調查規劃設計中高效率、高精度的新式測量儀器。

本發明屬于測量技術領域，是應用于森林調查規劃設計中的測量儀器。

現有森林羅盤儀是由望遠鏡視線判定羅盤方位角所定的方向，方向線不可見。在茂密陰暗的森林環境中，望遠鏡視線又經常被林冠和下木植被所遮擋。持測桿者和砍線員等作業人員的操作均處于盲目被動狀態，他們經常作無效勞動。

現廣泛使用的森林測距工具是測繩，百米測繩的最小刻度是一米，五十米測繩的最小刻度是十厘米。由于森林內地形復雜，藤條灌木繁多，測繩不易拉直，導至測距精度難于保證。

在森林中測量，大部分是在坡面上進行，量取的距離值是斜距，必須進行大量的斜距改水平距換算工作。使用計算器或者查表方法邊測量邊換算，既煩瑣又影響測量速度。

除上述我國現有的森林測距儀外，根據查新與之最相近的技術文獻EP 0246018相比，雖然原理也是利用視差三角形測距，也采用了激光，但是該文獻中的測距儀尚存在以下不足：一是在測量中無法準確定向，即雖然是可見光確起不到導向作用;二是兩束激光束的光斑不易照準目標，即在森林測量中對目標物的對準精度差;三是不能直接測得水平距。

為克服上述所存在的問題，本發明采用氦氖激光的紅色光束導向，在接收系統上直接讀取實際測量距離值，在坡面上直接讀取水平距。本發明同時具備了可見光導向、測距和坡面讀水平距三項主要功能。

本發明的整體設計由發射系統（圖1a）和接收系統（圖1b）兩部分組成。

發射系統包括激光發射頭（1-1）、羅盤（1-2）激光電源（1-3）和支架（1-4）。

激光發射頭（圖2）的望遠鏡（2-1）與羅盤、支架配合，可作為普通羅盤儀使用。氦氖激光管（2-2）發出方向性強、發散角小的可見紅光。其波長為633毫微米，輸出功率約1毫瓦。激光束通過準直分束裝置（2-3）分為具有一定夾角的兩束紅光。其中關鍵部件是一個半楔形鏡片。

激光電源（圖3）為可充電式逆變倍壓小型電源，組裝在18×8×15厘米³的皮箱內。由控制電路完成對蓄電池充電，電壓電流測量和點燃激光管等功能。220伏市電通過充電器（3-1）給鎳鎘堿性密封蓄電池（3-2）充電。低壓直流電經逆變倍壓器（3-3）變換為高壓直流電，點燃激光管。充電6-7小時可供激光管連續點燃6小時左右。

接收系統（圖1b）用鋁合金型材制成，采用套裝結構。尺桿（1-5）起支撐和定點作用。滑尺（1-6）可在尺桿上滑動，以便測量時隨意置零。滑尺上刻有應用三角形原理換算來的實際距離值0-60米或0-100米，最小刻度分別為5厘米和10厘米。尺標（1-7）可在滑尺上移動，滑尺配合量取兩光斑距離，該讀數值即為發射系統到接收系統的實際距離。定角器（1-8）供在坡面測量水平距時使用。尺標電路（圖4）由硅光電池（4-1）、放大器（4-2）和指示器（4-3）組成。激光通過狹縫照射到硅光電池上，完成光電轉換，經放大器放大后，由指示器指示光強值，用以確定光斑中心位置。

滑尺底部的定角器（圖5）是由度盤（5-1）、水準器（5-2）和指示標（5-3）組成。度盤上刻有度值0-40°。當在坡面上測量時，將指示標所對的度盤格值等于坡度值，并使水準器的氣泡居中，接收桿上的讀數值即水平距離值。

滑尺和尺標上還置有按杠桿原理設計的止動裝置（圖6）。彈簧（6-2）和支點（6-4）分別固定在動體（6-1）上，當手按壓板（6-3）時，動體即可在靜體（6-5）上移動，手一松開自動鎖定。