作者：马超

———2007年免棱镜激光全站仪将取代传统的红外全站仪

一、近三十年来测绘仪器技术重要的突破
    上世纪50年代，瑞典科学家发明了相位式测距原理，瑞典AGA公司生产出世界第一台相位式长测程的红外测距仪，给测绘技术带来翻天覆地的变化，从此，测量员手中的光学经纬仪变成了测距仪、全站仪，测绘技术完成了一次革命。
    在将近三十年的时间内，测距仪、全站仪在结构上几乎没有大的变化。上世纪80年代全站仪的测角精度为1″、2″，测距精度3mm+2ppm。经过了三十年的努力，测角精度没有多大的变化，测距精度提高了1mm，达到2mm+2ppm,有变化的是全站仪的测量程序，有了对边、悬高、后方交会、面积、公路设计等测量软件。
    全世界的测绘仪器研发人员，梦寐以求的就是用激光管取代红外发光管，使全站仪测得更远、测得更准，测量时不用棱镜。经过十几年的努力，终于在本世纪初有了重大的突破，先是瑞士徕卡生产出了不用棱镜这个合作目标就能到达80米的免棱镜激光全站仪，然后日本索佳、拓普康、宾得等随后研发出了免棱镜激光全站仪，给测绘技术带来了又一次革命。
    与传统的红外全站仪不同，激光全站仪的激光管取代了传统的砷化镓红外线发光管，其大的好处是激光管准直性好、功率大、测得准、测得远，几百米内不用合作目标。
    在激光全站仪的研发过程中，必须克服三大技术难点：
1、微信号不失真放大技术：
    传统的红外全站仪的回光信号强度为10mv左右，而不用棱镜通过物体漫反射回来的信号仅为0.1mv,相差了100倍，也就是说，要用优质的半导体放大器，其效率要百倍于红外接收技术，只有国际上半导技术发展到今天的水平才能做得到。
    在返回的回光信号中，杂散光非常多，从技术术语来说也就是信号噪比很小，需要优质的滤波器把噪声滤掉，这只有现代通信技术发展到今天的水平才办得到。
2、大动态范围信号处理技术：
    传统的红外全站仪用的是反射棱镜，其回光信号变化从10mv变到100mv，变化范围也就是10倍，而激光全站仪的回光信号要么是物体漫反射的回光信号（强度0.1mv左右），要么是用棱镜反射的很强的激光信号（强度1v左右），相差1万倍,要想不失真地把回光信号放大，这就需要很现代的技术手段和科研实力，同时也需要很好的半导体器件。
3、高频信号处理技术：
    传统的红外全站仪，调制在砷化镓红外发光管的信号大都是15MHz，一把尺能测十米，而激光全站仪就需要用60MHz-100MHz才行，一把尺测2.5米，测量精度高了，周期误差小了，相位均匀性好了，但接收板的要求高了，需要处理的信号频率比原来高4－8倍，也就需要更好的器件，更高的技术。
    全世界搞全站仪的人挖空心思去解决这些难题，终于在本世纪初获得突破，生产出免棱镜激光全站仪，又完成了一次测绘仪器技术的革命。
二、国外激光全站仪已基本取代了红外全站仪
    2000年，瑞士徕卡在全世界及中国同步发布了TCR系列免棱镜激光全站仪，这种不用反射棱镜就能测100米的全站仪着实让人大开眼界，从此，在世界及中国测绘仪器市场拉开了激光全站仪的序幕，在隧道测量、地下机库测量、工程测量、大型设备的安装、飞机的制造、导弹生产到处都有瑞士徕卡激光全站仪的身影。
    2004年日本索佳的SET(R)系列的相位式激光全站仪的推出又吸引了大家的眼球， SET130(R)能测350米，全站仪的实用性又更充分地体现出来。由于日本人造出了激光全站仪，它的性价比高了，在世界范围内得以普及。
    2005年，世界上大的全站仪厂家日本拓普康推出了GPT－3000系列激光全站仪，其不可思议之处是能测1200米，用的是脉冲技术，把激光全站仪推上一个新台阶。
    从此，在国外，激光全站仪大量取代红外全站仪，而在中国，由于2000－2005年间中国的激光全站仪没有研发出来，国外的激光全站仪又过于昂贵（进口激光全站仪比红外全站仪贵2万元左右），激光全站仪没有在中国普及。随着2006年南方推出国内第一款拥有自主知识产权的NTS－350R系列激光全站仪，2007年中国国产的激光全站仪将大取代红外全站仪。
三、免棱镜激光全站仪在测绘领域的应用
    激光全站仪有什么神通广大的地方让红外全站仪出局了呢？
    1、在国内，全站仪很大一部分用于测图,测图的距离95%都在200米内，有了激光全站仪，大部分的目标不用摆棱镜了，节省了许多人力。
    2、有了激光全站仪，免棱镜的测程从2km增到5km，省去了买三棱镜的钱（3000元左右），节省了费用。
    3、在地籍测量中，测房子、测阳台宽、测房高等，要入民房，这是一件很麻烦的事，有了激光全站仪就不用入民房，在外面一测了之。
    4、工程测量中的测隧道和地下机库测量放棱镜是一件很麻烦的事，有了免棱镜激光全站仪不用摆棱镜直接测，又快又准。
    5、大型建筑物体的安装和检测，没激光全站仪就要摆棱镜，非常困难，有了它，测得很快，而且随时都可监控。
    6、在房产测量中，那些不规则建筑物非常难测，有了激光全站仪就能测出坐标，很快就能算出面积。
    以上，仅是举一些在测量中碰到的部分问题，实际上有了免棱镜的手段，可以解决以往我们无法很好解决的问题，激光全站的应用非常广泛。
四、南方NTS－350R系列免棱镜激光全站仪的介绍
    南方NTS－350是国内技术成熟、销量大、出口多的红外全站仪，南方经过5年的努力，终于在2006年推出了国内第一台具有自主知识产权的免棱镜激光全站仪NTS－350R系列，这款全站仪有如下技术特点：
    1、技术参数：单棱镜测程5km，精度2mm+2ppm;免棱镜测程200米，精度5mm+3ppm,测角精度2″/5″。
    2、NTS－350R采用了5大技术：
    绝对编码测角技术；
    高性能32位CPU；
    免棱镜测距枝术；
    全新的防水防尘设计；
    测角、测距采用一块电路板。
    3、各种实用的测绘软件，其公路设计软件功力强大，使用方便。
    4、价格：南方激光全站仪NTS－350R仅为进口仪器价格的1/2。
    结论：
    2007年将是南方的“激光年”，也将是中国激光全站仪大普及的时代，我们有理由相信，性价比极高的中国激光全站仪不但畅销于中国，而且风行全世界。