位相測距は非常に重要な絶対測距手段であり、大型精密測定の重要な保証です。レーザー変調周波数を上げ、高性能な機器を用いて高周波サンプリング解析を実現することは、位相レーザー測距の精度向上に最も効果的な方法の一つです。高性能機器の最大サンプリング周波数は常に制限されており、高変調周波数でのサンプリングを満たすことが難しい問題に対して、アンダーサンプリング法の位相測距への適用可能性を解析・検証し、全位相フーリエスペクトル解析法（all-phase Fast Fourier Transform、apFFT）が位相検出精度を向上させる利点をシミュレーション解析しました。これに基づき、「アンダーサンプリング＋apFFT」法を提案し、レーザー位相測距の位相検出システムを構築しました。変調周波数が201 MHz、アンダーサンプリング周波数が100 MHzのとき、システムの位相検出精度は±0.04°以上であり、対応する測距精度は±0.08 mmです。実験結果は、「アンダーサンプリング＋apFFT」に基づく位相測距法が高精度かつ耐干渉性に優れており、科学研究および工学応用において重要な価値を持つことを示しています。

位相測距;アンダーサンプリング;全位相スペクトル解析法;高精度;位相検出システム