17. Зависимость показателя преломления от частоты излучения.

Дисперсионные свойства воздуха зависят от показателя преломления и от длины волны, носят характер убывающей функции, описываемой формулой КОШИ:

n- показатель преломления

λ- длина волны излучения

А,В, С- коэффициенты, определяемые экспериментально.

На практике для удобства вычислений применяют не n, а индекс преломления N, которые связаны между собой соотношением

Числовые значения коэффициентов А, В, С определяют для стандартной атмосферы,для сухого воздуха при Т=0°С и давлении 760 мм рт. ст. используют формулу Эдлена:

где λ выражена в микрометрах. При измерении светодальномерами нас интересует скорость распространения модулированных колебаний в частности «скорость огибающей» этих колебаний.

Скорость распространения огибающей часто отождествляют с групповой скоростью( скорость распространения ЭМ энергии группы волн).При этом показатель преломления группы волн имеет выражение

- формула Рэлея

- фазовый показатель преломления

С учетом этой формулы формула Эдлена имеет вид:

18. Зависимость показателя преломления от метеоусловий.

Для зависимости показателя преломления от метеоусловий в светодальномерии применяется формула Баррера:

где No – стандартный индекс преломления

Т0,Р0 – соответствующие стандартные значения абсолютной температуры и давления воздуха, при котором вычислен N0.

e - упругость

Показатель преломления каждой точки зависит от метеорологических элементов:

T,P,e –метеорологические элементы

По рекомендации геодезического и геофизического союза формула представлена в следующем виде:

19. Среднеинтегральный показатель преломления

Показатель преломления каждой точки зависит от метеорологических элементов

Изложенная выше формула справедлива для каждой отдельной точки на пути исследования сигнала. Реальная атмосфера – это неоднородная среда, в которой значение Т, Р, е меняются от точки к точке. Показатель преломления и скорость распространения волн будут меняться вдоль трассы. Очевидно, что в качестве скорости v должна фигурировать некая средняя скорость, осредненная вдоль всего пути ЭМ волны

текущее значение расстояния

- средний интегральный показатель преломления воздуха. Для строгого решения этой задачи необходимо знать распределение метеоэлементов вдоль всей трассы распространения волн. Для этого необходимо измерит температуру давления и влажность в каждой точке трассы или в достаточно большом количестве точек. Практически, метеоэлементы измеряют лишь в 2х крайних точках измерения трассы, на концах линии. Для повышения точности определения СИП преломления измеряют линию дальномером при различных метеоусловиях. Указанный прием несколько повышает точность, но не дает радикальное решение задачи. проблема более точного определения величины является одной из важнейших задач современной геодезической дальнометрии. Светодальномеры обеспечивают более высокую точность, чем радиодальномеры, т.к. измерения в оптическом диапазоне свободны от ошибок из-за отражений от подстилающей поверхности.

Аппаратное определение величины принято называть дальномерной рефрактометрией.

n₀₂,n₀₁ – СИПП при измерении линии при 2х λ₁, λ₂

20. Обобщенная функциональная схема дальномера с пассивным ответом.

21. Обобщенная функциональная схема дальномера с синхронной демодуляцией.

22. Обобщенная функциональная схема импульсно-фазового гетеродинного дальномера.

23. Приборная поправка электронных дальномеров и ее составляющие.

Приборная поправка имеет следующие составляющие:

1. геометрическая составляющая – разность между положением центра приема излучения и оси вращения прибора в направлении измеряемой линии. Она не изменяется по времени и постоянна за всё время эксплуатации прибора. Замена отражателя ведет к возможному изменению геометрической составляющей.

2. электронная составляющая – задержка в электрических цепях дальномера. (Оптическая задержка в оптических трактах).Выделить раздельно воздействие эл. и опт. составляющей невозможно. Они могут применяться даже во время выполнения 1 приема измерений. В современных приборах вводится поправка в результат измерения. Она заложена в конструкции прибора.

3. Циклическая составляющая приборной поправки определяется из сопоставления измер. величин с эталонными. Контроль в приборной поправке свето- и радиодальномеров можно производить 2мя способами: с использованием эталонов и без их использования.