Theorie und Praxis des terrestrischen Laserscannings - Página web ...

oder
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d > c.
Tpulse
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Um diese Gleichungen besser zu verstehen, können Zahlen eingsetzt werden. Setzt man
Tpulse auf 10ps, bedeuted das, dass die maximale Genauigkeit, die erreicht werden kann, 1,5
mm beträgt. Die meisten kommerziellen Mittel- und Langbereichssysteme unterstützen eine
Genauigkeit von 6 bis 10 mm. Da die Genauigkeit vom taktgebenden Mechanismus abhängt,
spielt für einen Time-of-Flight Scanner die Entfernung als Fehlerquelle keine Rolle
(ausgenommen der Laser Foorprint, siehe Kapitel 2.6.1).
Es ist wichtig zu bemerken, dass die Zeitableitungsmethode, um den Rückkehrimpuls zu
messen, von der gewünschten Auflösungszeit (time resolution), der Zählrate und dem
erforderlichen Dynamikbereich des Impulses abhängt. Die gemeinsam genutzten Prinzipien im
Design des Discriminators (Impulsunterscheider) umfasst die Impulsanstiegszeit, den
Nulldurchgang, den Auslösezeitzpunkt und die Constant-Fraction-Auslösung (constant fraction
timing).
In einem gepulsten Time-of-Flight System wird die maximale Impulswiederholfrequenz von der
Tatsache diktiert, dass der Transmitter keine weiteren Impulse ausenden kann, solange das
Echo des vorherigen Impulses nicht empfangen worden ist [7]. Der Zweck dieser Einschränkung
ist eine Verwechsung der Impulse zu vermeiden, die am Laufzeitzählwerk eintreffen und wird als
die maximale eindeutige Entfernung bezeichnet. Die maximale eindeutige Entfernung hängt von
der Laufzeitdauer des Impulses und dessen Frequenz ab.
Abbildung 14: die maximale eindeutige Entfernung im Vergleich zur Impulswiederholfrequenz (aus [7])
Drei wesentliche Faktoren regeln die Genauigkeit impulsbasierter Systeme [7]:
Die Fähigkeit dieselbe relative Position des gesendeten und empfangenen Impulses zu
selektieren und die Laufzeit zu messen. Begrenzt wird diese Fähigkeit durch das Rauschen,
die Phasenunruhe, die Signalstärke, die Schwellenwertempfindlichkeit des Detektors, die
Kürze und die Reproduzierbarkeit des Transmitterimpulses.
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