Раздел III. Як1иеше гедднйесщ сея сгущии

№

Опорные импульсы

иккккк ^

4Г„

к к к к к к к к к

Информационные импульсы

		к	к . 1

от опорного сигнала

«*ЛТ,

I Измерительные импульсы от информационного сигнала

Импульсы заполнения (счетные)

Рис. 79. Схема измерения временного интервала импульсами заполнения в цифровом фазометре импульсно-фазового светодальномера

Связь А т_цзм с определяемым расстоянием В установлена следующим юм. У

(

образом. Учитывая, что ⁼ » Л ^{= =} на основе выражения

(222)

Т -Т

м ^л г

Т =

(225)

Т -Т '

где Т_изм — период повторения измерительных импульсов; Г_м и Т_г — соответственно, периоды повторения масштабных и вспомогательных (гетеродинных) импульсов.

(227)

Применительно к импульсному излучению разности фаз можно выразить как

(226)

Согласно принципу гетеродирования (см. § 54) указанные разности

фаз должны быть равны, т. е. А<р_м = А<р_цзм. Отсюда

А г

изм

^ их

Тогда с учетом форму/ (201) и (224) измеряемое расстояние Р опре­делится как

Уи1)

Гпи 18.111Е1М 13МЕКИИ I СЕТИ СГУЦЕШ

Уравнение (228) является основным уравнением импульсно-фазо- вого метода измерения расстояний.

л

Рис. 80. Блок-схема цифрового фазометра

Как следует из анализа формулы (228), погрешность измеряемого расстояния Д обусловленная погрешностью определения величины

Дг_цзм по цифровому фазометру, пропорциональна отношению

В схемах современных светодальномеров это отношение составляет ве­личину порядка 10"³2110"⁴; таким образом, требования к точности опре­деления величины А т_цзм по сравнению с Аг_м снижается в такое же число раз. В этом и заключается смысл понижения (гетеродирования) мас­штабной частоты следования масштабных импульсов.

Измерение временного промежутка А т_изм происходит в счетном узле фазометра 6 (см. рис. 78). Принцип действия цифрового фазометра импульсно-фазового светодальномера состоит в следующем (рис. 80).

Передним фронтом опорного изме­рительного сигнала, поступающего от смесителя 9 (см. рис. 78), открывается электронный ключ 2, создающий из­мерительный интервал Ат_иш (интервал счета), а передним фронтом информа­ционного измерительного сигнала, при­шедшего от ФЭУ, этот ключ закрыва­ется, Таким образом, ключ оказывается открытым на время А т_изм, определяемое уравнением (227).

За время, пока ключ открыт, он пропускает на электронный счетчик 3 счетные импульсы определенной час­тоты с периодом Г_сч, называемые им­пульсами заполнения или квантующи­ми импульсами. При этом Т_сч на несколько порядков меньше Г_цзм. Данные импульсы генерируются отдельным генератором счетных им­пульсов 1 или же формируются непосредственно из импульсов гене­ратора масштабной частоты с помощью специальных устройств — де­лителей частоты.

] сн

Интервал времени А т_цзм определяется по числу п подсчитанных счет­чиком импульсов заполнения как

(229)

Часть искомого расстояния Ы> в пределах длины полуволны модуля­ции согласно формулам (228) и (229) будет

V _/, а» _ П

2 Г Г

(230)

АО =

^ М У сч

В импульсно-фазовых дальномерах счетчик цифрового фазометра градуируется непосредственно в единицах расстояния. Для этого час-

маца 111. ИСТР1Е1ИЕ ГЕЦЕЗИЕСШ ЮЕ1 СГУЩЕЙН

тоты / , / _м и /_ги подбирают таким образом, чтобы величина

лт изм сч ^_и^Л4

в формуле (230) численно равнялась ^. В этом случае

АВ = п, (231)

где п — отсчет по табло фазометра.

Разрешающая способность цифровых фазометров составляет 0,001-5-0,0001 от масштабной длины полуволны (длины волны модуля­ции) и определяется выражением

Т 1 { А ^{1 =} (²³²)

изм -/ сч

Пусть, например, масштабная частота подобрана так, что у = 10 м (для

стандартных метеоусловий), т. е. /_м » 15МГц, /_иш « 1,5кГц, /_сч « 1,5МГц. Тогда при заданных соотношениях разрешающая способность фазомет­ра составит

'⁼ • Ю • 10³ сл# = 1 сл*.

1,5 -10⁶

Цифровые фазометры обладают рядом преимуществ: высокой точ­ностью измерений и стабильностью при изменении внешних условий; удобством считывания и регистрации показаний; возможностью авто­матизации процесса измерений.