к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Светодальнометрия

Светодальнометрия - измерение расстояний повремени распространения оптич. излучения (света) от источника излучения до объекта, отражающего или рассеивающего это излучение, и обратно. При этом измеряемое расстояние8025-35.jpg , где8025-36.jpg - время прохождения сигналом двойного измеряемого расстояния, п - ср. значение показателя преломления среды (обычно воздуха), в к-рой распространяется сигнал.

Идея С. была высказана А. А. Майкельсоном (A. A. Michelson), первый светодальномер был реализован А. А. Лебедевым в 1936. Большое развитие С. получила после разработки лазеров.

Величина8025-37.jpg может измеряться импульсным или фазовым методом. В первом случае излучение посылается короткими импульсами и измеряется непосредственно временной интервал8025-38.jpg между излучённым сигналом S(t)и принятым сигналом8025-39.jpg Устанавливается критерий отсчёта начала и конца временного интервала по определённым (пороговым) параметрам импульсов, напр. по фронту импульса или энергетич. максимуму. Этот порог должен быть достаточно высоким, чтобы превышать шумы. Собственно измерение интервала времени между посылаемым и отражённым импульсами осуществляется аналоговыми или цифровыми методами. В аналоговом измерителе временной интервал преобразуется в амплитуду напряжения. В цифровом методе интервал времени определяется по числу импульсов тактового генератора, прошедших на счётчик за этот интервал времени.

Импульсная лазерная С. при длительности импульсов излучения 20-40 нс имеет ошибку измерения неск. м. Применение систем с накоплением сигнала даёт ошибку менее 1 м. При энергии излучения в импульсе ок. 0,3 Дж достигается дальность действия по протяжённым объектам до 20 км.

Лазерная импульсная С. применяется для измерения высоты облаков, высот полёта летательных аппаратов при аэрофотосъёмке, для точного определения орбиты ИСЗ, снабжённого уголковым отражателем, и т. д.

В фазовом методе непрерывное излучение модулируется (напр., по синусоидальному закону) с высокой частотой w и значение т определяется по запаздыванию фазы принимаемого отражённого излучения по отношению к фазе испускаемого (опорного). Измерения проводят след. образом. На входы фазометра поступают опорный сигнал с выхода генератора синусоидальных колебаний8025-40.jpg и сигнал с выхода фотоприёмника (прошедший измеряемое расстояние)8025-41.jpg =8025-42.jpg, где8025-43.jpg (8025-44.jpg - фазовый сдвиг, вносимый измерит. установкой). Для частот модуляции w, соответствующая длина волны к-рых8025-45.jpg , измеренное значение8025-46.jpg (за вычетом фазового сдвига8025-47.jpg) однозначно определяет расстояние d. Выполнение условия8025-48.jpgпротиворечит получению высокой точности на больших расстояниях, т. к. для этой цели необходимо повышать частоту модуляции. Для8025-49.jpg следует учитывать целое число N волн модуляции, укладывающихся на интервале 2d. При этом
8025-50.jpg

где8025-51.jpg - разность фаз, измеряемая фазометром. Устранить неоднозначность в (*) можно использованием неск. частот модуляции - т. н. фиксированных частот. При плавном изменении частоты, напр. по линейному закону, учитывается число нулевых значений фазового сдвига на выходе фазометра при изменении частоты модуляции в заданном интервале частот от wm1 до wm2.

Реальное макс. расстояние, к-рое можно измерить светодальномером, зависит от дальности действия прибора, определяемой как расстояние, на к-ром мощность принимаемого сигнала равна пороговому значению. Пороговая чувствительность определяется заданной ошибкой (или точностью) измерения временного интервала или разности фаз и способом регистрации сигнала и может быть рассчитана для каждой конкретной дальномерной системы.

Наличие атмосферы приводит к ослаблению и рассеянию оптич. излучения, что уменьшает дальность действия и понижает точность измерений. Кроме того, атмосфера уменьшает скорость распространения эл--магн. волн по сравнению с вакуумом, поскольку для оптич. диапазона показатель преломления воздуха в каждой точке является функцией длины волны излучения, температуры среды, давления и влажности. Это существенно ограничивает точность светодальномерных измерений. Скорость распространения оптич. излучения в атмосфере8025-52.jpg , где8025-53.jpg - среднеинтегральный показатель преломления:
8025-54.jpg

Для определения8025-55.jpg необходимо измерить метеопараметры в достаточно большом кол-ве отд. точек. Точность измерения можно повысить с помощью дисперсионного метода, в к-ром измеряются не метеопараметры, а разность оптич. путей для двух разл. длин волн света, зависящая от8025-56.jpg. Двухволновый дисперсионный метод по измерениям в конечных точках может обеспечить точность8025-57.jpg до 10-7.

Учитывая все источники ошибок и принимая во внимание повышение инструментальной точности за счёт многократных измерений, результирующую ошибку измерений расстояний совр. светодальноме-рами с частотами модуляции до неск. десятков МГц можно довести до величины8025-58.jpg8025-59.jpg ] мм. В прецизионных светодальномерах, где применяются частоты модуляции в сотни МГц, инструментальная ошибка составляет доли мм.

Фазовая С. применяется для бесконтактного измерения расстояний, в основном в топографо-геодезич. работах, в гляциологии, при измерении крупногабаритных деталей в машиностроении, при измерении и юстировке профиля радиотелескопов и др. Дифференцирование данных о расстоянии до объекта как в фазовой, так и в импульсной С. позволяет получить значение радиальной скорости его перемещений (светодальномерные системы стыковки в космосе).

Развивается новое направление С.- лазерная профилометрия, к-рая на основе непрерывного измерения расстояния позволяет осуществлять автоматич. детальную регистрацию профиля разл. объектов, в т. ч. профиля земной поверхности. Светодальномерный про-филометр применим для автономного ориентирования планетоходов.

Литература по светодальнометрии

  1. Вафиади В. Г., Попов Ю. В., Скорость света и ее значение в науке и технике, Минск, 1970;
  2. Волконский В. В., Яковлев В. В., Высокоточные лазерные светодальномеры для геофизики, гидротехники и машиностроения, «Труды ГОИ», 1985, т. 58, в. 192, с. 217;
  3. Радиогеодезические и электрооптические измерения, М., 1985;
  4. Мусьяков М. П., Миценко Н. Д., Оптико-электронные системы ближней дальнометрии, М., 1991.

Ю. В. Попов, В. Б. Волконский

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что "тёмная материя" - такая же фикция, как черная кошка в темной комнате. Это не физическая реальность, но фокус, подмена.
Реально идет речь о том, что релятивистские формулы не соответствуют астрономическим наблюдениям, давая на порядок и более меньшую массу и меньшую энергию. Отсюда сделан фокуснический вывод, что есть "темная материя" и "темная энергия", но не вывод, что релятивистские формулы не соответствуют реалиям. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 01.10.2019 - 05:20: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 12:51: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Дэйвида Дюка - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 19:30: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 09:21: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 07:41: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Михаила Делягина - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 17:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 16:35: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 08:33: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 06:29: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:34: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:32: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution