Ознайомлення з принципом вимірювання віддалеміра електромагнітних хвиль
вимірювання пульсу
Частина світлового імпульсу, випромінюваного приладом на одному кінці вимірювальної лінії, безпосередньо потрапляє в приймальний оптико-електронний пристрій зсередини приладу як еталонний імпульс; решта випромінюваного світлового імпульсу також потрапляє в приймальний оптоелектронний пристрій після відбиття дзеркалом на іншому кінці вимірювальної лінії. Вимірюючи час t між опорним імпульсом і відбитим імпульсом, відстань D можна отримати за такою формулою: , де c — швидкість світла. Усі лазерні далекоміри, які використовуються в супутниковій геодезії для вимірювання Місяця та штучних супутників, використовують імпульсний метод визначення дальності.
Світлова або мікрохвильова хвиля, модульована високочастотним струмом, випромінюється з одного кінця вимірювальної лінії, а після повернення з іншого кінця фазовим детектором вимірюється різниця фаз між випромінюваною хвилею та відлунням. Якщо частота модуляції дорівнює f, час, протягом якого електромагнітна хвиля повертається вперед і назад, дорівнює: де n
Кількість цілих тижнів у часі t. Підставляючи t у формулу методу вимірювання дальності імпульсу, наведеного вище, відстань D дорівнює: , де λ — відома довжина модульованої хвилі, яка еквівалентна довжині лінійки для вимірювання відстані, а n — еквівалентна кількість повних футів на діапазоні вимірювання. Мантиса довжиною менше однієї лінійки.
Для визначення кількості n цілої стопи зазвичай використовують метод змінної частоти та багаторівневий метод фіксованої частоти. Перший полягає в тому, щоб частота модуляції далекоміра безперервно змінювалася в межах певного діапазону, що еквівалентно безперервній зміні довжини вимірювальної лінійки, щоб вона могла просто витрачати енергію для вимірювання відстані. Під час вимірювання відстані частота послідовно модулюється так, що мантиса менше ніж повний фут дорівнює нулю. Відповідно до кількості входжень нуля та відповідного значення частоти можна визначити число n градусів усієї вимірювальної лінійки. Коли використовується багаторівневий метод фіксованої частоти, це еквівалентно використанню кількох вимірювальних лінійок різної довжини для вимірювання однієї відстані. Відповідно до різниці фаз, виміряної на різних частотах, можна розв’язати ціле число n, щоб отримати відстань D.
На додаток до вимірювання різниці фаз за допомогою фазового детектора також можна використовувати метод змінного оптичного шляху, тобто оптична система всередині приладу використовується для зміни оптичного шляху прийнятого сигналу, щоб затримати сигнал на період часу. час. Коли електронний прилад покаже, що фаза переданого сигналу збігається з фазою прийнятого сигналу, прочитайте мантису безпосередньо на шкалі. Крім того, схема затримки також може бути використана для зміни фази отриманого сигналу, і схема може регулювати поділ на контролері та зчитувати мантису.
