Светодальномер - прибор для измерения расстояний по времени прохождения
его оптич. излучением (светом). С. содержит источник оптич. излучения,
устройство управления его параметрами, передающую и приёмную системы, фотоприёмное
устройство и устройство измерения временных интервалов.
С. разделяются на импульсные и фазовые в зависимости от методов определения
времени прохождения оптич. излучением расстояния до объекта и обратно (см.
Светодальнометрия ).Импульсные методы (методы с непосредств. измерением
времени распространения) позволяют получать достаточно высокую точность
(единицы и десятки см) только в случае усреднения большого числа измерений.
В импульсных С. источником излучения обычно являются твердотельные и
полупроводниковые лазеры, работающие в ближнем ИК-диапазоне (0,81,06
мкм), излучение к-рых формируется в виде коротких импульсов. Медленно меняющиеся
расстояния измеряются с помощью одиночных импульсов; при быстро меняющихся
расстояниях применяется непрерывно-импульсный режим излучения. Твердотельные
лазеры допускают частоту следования импульсов излучения до 50-100 Гц, полупроводниковые
- до 104-105 Гц. Короткие импульсы (20-40 нс) твердотельных
лазеров формируют в режиме модуляции добротности с помощью различного рода
оптических затворов. В полупроводниковых лазерах генерация коротких
импульсов мощностью до сотен Вт осуществляется путём формирования коротких
импульсов тока накачки.
Импульсные С. используются в основном для измерения расстояний (сотни
м - десятки км) до диффузно-рассеивающих объектов с точностью до единиц
м.
В фазовых С. в качестве источников излучения применяются, как правило,
светодиоды, непрерывные газовые лазеры (Не - Ne, He - Cd, CО2)
либо полупроводниковые лазеры с мощностью излучения в единицы мВт.
Обычно модуляция гармонич. сигналом оптич. излучения газовых лазеров
осуществляется внеш. электрооптич. или акустооптич. модуляторами на частотах
до десятков и сотен МГц, а модуляция полупроводниковых излучателей - током
накачки. Фазовые С. обеспечивают дальность действия при работе с оптич.
отражателями на объекте от единиц до десятков км, а при диффузном отражении
от объектов - до сотен м.
В качестве фотоприёмников чаще всего применяются фотодиоды или фотоумножители.
Из-за нестабильности электронных элементов фазовый сдвиг сигналов за время
измерений подвергается дрейфу. Для его учёта в С. включается линия оптич.
короткого замыкания - система зеркал и призм или световодов, по к-рой модулиров.
свет направляется из передатчика в приёмник, минуя измеряемую дистанцию.
Измерение разности длин внеш. и внутр. дистанции позволяет учитывать и
компенсировать ошибку за счёт дрейфа масштабной частоты. Большинство совр.
С. построено по гетеродинной схеме с измерением разности фаз на низкой
промежуточной, частоте, что позволяет автоматизировать процесс измерений
с использованием цифровых методов. При этом разность фаз между опорным
и измерит. сигналами представляется в виде последовательности импульсов,
число к-рых подсчитывается.
Совр. С. по назначению и техн. параметрам условно можно разделить на
три группы: для измерения больших расстояний (до 50 км) с ошибкой измерения
5-20 мм; для измерения малых расстояний (до 1015
км) с ошибкой измерения 5
10 мм; прецизионные С. с ошибкой измерения 0,3-0,5 мм и дальностью до 0,1-1
км. Нек-рые совр. С. представляют собой светодальномерные насадки на теодолит,
что расширяет круг решаемых прибором задач.
Объединение дальномерной и угломерной частот в единую конструкцию выделило
отд. группу приборов - электронные тахеометры, представляющие собой комбинации
электронного теодолита, свето дальномера и микропроцессора. В отд. класс
выделяются двухволновые С., позволяющие измерять расстояния (с коррекцией
влияния атмосферы) дисперсионным методом определения среднего вдоль трассы
показателя преломления воздуха.
Литература по светодальномерам
Вафиади В. Г., Попов Ю. В., Скорость света и ее значение в науке и технике, Минск, 1970;
Волконский В. В., Яковлев В. В., Высокоточные лазерные светодальномеры для геофизики, гидротехники и машиностроения, «Труды ГОИ», 1985, т. 58, в. 192, с. 217;
Радиогеодезические и электрооптические измерения, М., 1985;
Мусьяков М. П., Миценко Н. Д., Оптико-электронные системы ближней дальнометрии, М., 1991.
Знаете ли Вы, что, как ни тужатся релятивисты, CMB (космическое микроволновое излучение) - прямое доказательство существования эфира, системы абсолютного отсчета в космосе, и, следовательно, опровержение Пуанкаре-эйнштейновского релятивизма, утверждающего, что все ИСО равноправны, а эфира нет. Это фоновое излучение пространства имеет свою абсолютную систему отсчета, а значит никакого релятивизма быть не может. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
1,06
мкм), излучение к-рых формируется в виде коротких импульсов. Медленно меняющиеся
расстояния измеряются с помощью одиночных импульсов; при быстро меняющихся
расстояниях применяется непрерывно-импульсный режим излучения. Твердотельные
лазеры допускают частоту следования импульсов излучения до 50-100 Гц, полупроводниковые
- до 104-105 Гц. Короткие импульсы (20-40 нс) твердотельных
лазеров формируют в режиме модуляции добротности с помощью различного рода
оптических затворов. В полупроводниковых лазерах генерация коротких
импульсов мощностью до сотен Вт осуществляется путём формирования коротких
импульсов тока накачки.
15
км) с ошибкой измерения 5
10 мм; прецизионные С. с ошибкой измерения 0,3-0,5 мм и дальностью до 0,1-1
км. Нек-рые совр. С. представляют собой светодальномерные насадки на теодолит,
что расширяет круг решаемых прибором задач.
