Công thức (2.1) là công thức rút gọn để chuyển từ hệ tọa độ cực về hệ tọa độ khơng gian vng góc (Đề các).
Đối với từng thiết bị quét laser mặt đất cụ thể, cơng thức trên sẽ có dạng phù hợp để tính đến các yếu tố khơng trùng giữa nguồn phát bức xạ laser với đầu thu, độ lệch tâm giữa trục quay ngang và trục quay đứng xoay quanh thiết bị quét và các tham số khác theo kết quả kiểm định thiết bị quét laser mặt đất [19,20,21,33].
Từ những phân tích nguyên lý hoạt động của thiết bị quét laser mặt đất cho thấy: những đặc tính đo của các tia quét laser được xác định bằng độ chính xác làm việc của khối đo dài và khối quay của tia laser. Những nguyên lý đo dài và đo góc sẽ được trình bày chi tiết ở những mục sau.
2.1.2. Nguyên lý hoạt động khối đo dài của thiết bị quét laser mặt đất
Đo dài khoảng cách trong các thiết bị quét laser mặt đất được thực hiện nhờ sóng điện từ trong dải sóng quang học (dải hồng ngoại hoặc dải nhìn thấy). Tín hiệu được truyền đi từ nguồn phát trong khối thiết bị quang - cơ quay hướng, đi qua quãng đường tới đối tượng địa vật và phản xạ lại vào nguồn thu. Trong khoảng thời gian đó tín hiệu đi qua hai lần khoảng cách 2D đến điểm quét. Như vậy giá trị khoảng cách cần xác định là D sẽ bằng một nửa đường đi của tia bức xạ. Việc xác định độ dài
khảng cách 2D trong hệ thống thiết bị quét laser có thể thực hiện bằng 3 phương pháp: Đo xung; Đo pha và đo tam giác laser.
2.1.2.1. Xác định độ dài khoảng cách bằng phương pháp đo xung
Khi xác định độ dài khoảng cách bằng phương pháp đo xung thì việc xác định thời gian tia bức xạ đi qua quãng đường 2D rất quan trọng. Khi chúng ta đã biết được vận tốc truyền sóng điện từ V thì hồn tồn có thể xác định được khoảng cách [59].
D =
Ở đây: + t2D là thời gian được tính từ thời điểm truyền xung lên Diot laser và thời điểm thu nhận tín hiệu trở lại. Như vậy tín hiệu đi qua khoảng cách 2D;
+ V là vận tốc truyền sóng điện từ.