ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 177
Скачиваний: 0
а уравнение (128) в виде
Из аналогичных рассуждении для радиолокации с активным от ветом получим
При фазовом методе измерения расстояний дальность действия будет определяться также формулами (132) и (133). При этом в пра
вых частях формул |
следует иметь в виду средние мощности (а не |
в импульсе), а Д Р т ш |
должно, как указывалось, обеспечить разреша |
ющую способность |
приемника по амплитуде сигнала, соответству |
ющую необходимой точности и используемому методу измерения раз ности фаз.
Для частотного метода дальность действия устройств будет опре деляться также полученными формулами, но A P m i n должно опре деляться с учетом особенностей этого метода измерений.
Вопрос о дальности действия светолокационных устройств ре шается так же, как и рассмотренных радиолокационных средств. Особенности, которые при этом должны учитываться, подробно будут рассмотрены в главе X .
§10. О Б Щ И Е Т Р Е Б О В А Н И Я К УСТРОЙСТВАМ.
ТЕ Х Н И Ч Е С К И Е Д А Н Н Ы Е Н Е К О Т О Р Ы Х СИСТЕМ И П Р И Б О Р О В
Технические требования, предъявляемые к радиоэлектронным средствам, зависят от их типа, назначения и условий эксплуатации. Общими являются следующие требования:
1. Выбранная радиогеодезическая система (или прибор) должна обеспечивать заданную точность результатов измерений, которая должна быть стабильной в течение времени эксплуатации системы.
2. Применяемые устройства должны обеспечивать необходимую
дальность действия при сохранении заданной точности |
измерений. |
3. Радиоэлектронные средства должны обеспечивать |
минималь |
ную зависимость результатов измерений от внешних условий, в ко торых производятся измерения.
4.Так как показания индикаторов радиогеодезичееких устройств имеют периодический (циклический) характер относительно рас стояния, то способ разрешения многозначности определения длин линий должен исключать грубые промахи.
5.Устройства должны иметь малый вес и малые габариты, быть удобными в работе и при транспортировке.
6.Необходимо, чтобы прибор или система имели простую регу лировку, результаты измерений требовали небольшого числа аппа-
88
ратурных поправок, а процессы измерений и обработки результатов
измерений были |
максимально |
автоматизированы. |
|
|
В настоящее время в различных странах для измерения расстоя |
||||
ний и определения координат |
пунктов используются различные ра |
|||
диогеодезические |
системы |
и |
радио- и светодальномеры. |
Только |
в СССР применяется более |
десяти типов отечественных |
устройств |
исистем. Технические данные некоторых радиогеодезических систем
иприборов приведены в табл. 8.
Хотя свето- и радиодальномеры и относятся к приборам одного класса, между ними имеются различия, обусловленные особенно стями генерирования, приема и распространения электромагнитных колебаний соответствующих диапазонов.
Преимуществом радиодальномеров является значительно боль шая дальность действия по сравнению со светодальномерами вслед ствие меньшего затухания радиоволн в атмосфере по сравнению с волнами оптического диапазона. Так, при расстоянии 10 км потери энергии электромагнитных колебаний составят 0,1 дб (—2%) при работе с десятисантиметровым радиодальномером, а при работе со светодальномером — 30 дб (—99,9%). Поэтому радиодальномерные приборы и системы применяются для измерения больших расстоя ний, тогда как свето дальномеры — для измерения сравнительно коротких расстояний. Правда, в последние годы в связи с примене нием оптических квантовых генераторов указанное ограничение по дальности начинает играть меньшую роль. Большая дальность дей ствия радиодальномеров обусловлена применением активных ответ
чиков. Применение активных ответчиков в |
принципе возможно |
и в светодальномерах, однако они пока не применяются. |
|
Важным достоинством радиодальномеров является возможность |
|
выполнения ими измерений почти при любых |
метеорологических |
условиях и в любое время суток. Дальность действия светодально меров зависит от состояния атмосферы и времени суток. В неблаго приятных метеорологических условиях при измерениях светодально мерами сильно ослабляется уровень сигнала, а в дневное время резко увеличивается уровень шумов (уровень фона). В обоих слу чаях резко уменьшается отношение сигнал/фон, которое определяет как точность измерений, так и возможность их выполнения. Если при хорошей прозрачности атмосферы дальность действия светодальномера СВВ-1 в ночных условиях достигает 20 км, то при силь ной дымке — не более 2 км.
Оптические квантовые генераторы отличаются высокой монохро матичностью излучения и значительной силой света, благодаря чему достигается необходимая величина отношения сигнал/фон даже при измерениях днем. Для увеличения этого отношения в приемных трактах светодальномеров устанавливают узкополоскые оптические фильтры, которые хорошо пропускают полезный сигнал (отражен
ное |
излучение |
оптического квантового генератора), в то время как |
от |
света фона |
пропускается только узкая спектральная полоса. |
Дальность действия таких светодальномеров, к которым, в частности,
89
|
|
|
Т а б л и ц а |
|
|
Средняя |
частота |
га £ S |
|
Название радиодальномеров |
Тип системы |
|
||
масштаб |
о и а |
|||
|
|
|||
|
несущая |
И н. К |
||
|
ная |
|
Импульсные радиогеодезическпе системы
Р Ы М (СССР ) Шоран (США) Х и р а н (США)
К р у г о в а я |
|
|
|
|
|
То же |
260 |
МГц |
930 |
Гц |
400 |
» |
260 |
МГц |
930 |
Гц |
450 |
|
|
|
Фазовые радиогеодезическпе системы |
|
|
||||||
Р Г С Ц |
(СССР) |
. . . . |
Гиперболиче |
1,3 |
МГц |
1,3 |
МГц |
200 |
1,0-10-4 |
||
|
|
|
|
ская , круговая |
|
|
|
|
|
|
|
Поиск (СССР ) |
. . . . |
Гиперболи |
2,0 |
МГц |
2,0 |
МГц |
150 |
1,0 |
|||
|
|
|
|
|
ческая |
|
|
|
|
|
|
Р Д С |
(СССР) |
|
|
К р у г о в а я |
Децимет |
1,5 |
МГц |
250 |
1,0 |
||
|
|
|
|
|
ровые волны |
|
|
|
5•10-5 |
||
Гпдродист MR В 2 (ЮАР) |
|
К р у г о в а я - |
3 |
ГГц |
1,5 |
МГц |
40 |
||||
Аэродист MRC 2 |
(ЮАР) |
|
К р у г о в а я |
1,5 |
ГГц |
1,5 |
МГц |
150 |
1,5 |
||
|
|
|
Ф а з о в ы е |
геодезические радиодальномеры |
|
|
|||||
Р Д Г В (СССР) |
|
|
|
3 |
ГГц |
10 |
МГц |
30 |
4,0 • Ю - 6 |
||
«Луч» |
( С С С Р ) . . . . |
|
|
10 |
ГГц |
10 |
МГц |
50 |
4,0 |
||
Теллурометр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
MRA - 4 (ЮАР) . . . . |
|
|
35 |
ГГц |
75 |
МГц |
60 |
3,3 |
|||
Дистомат |
DI-50 |
(Швей |
|
|
10 |
ГГц |
15 |
МГц |
100 |
5,2 |
|
ц а р и я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дистаметр |
8 (ФРГ) . . |
|
|
38 |
ГГц |
7,5 |
МГц |
100 |
3,0 |
||
Электротейп |
ДМ-20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(США) |
|
|
|
|
10 |
ГГц |
15 |
МГц |
100 |
3,1 |
|
|
|
|
Фазовые |
геодезические |
светодальномеры |
|
|
||||
СВВ-1М ( С С С Р ) . |
|
|
|
|
10 |
МГц |
15 |
2,5 -10-е |
|||
« К в а р ц » * |
( С С С Р ) . |
|
|
|
|
30 |
МГц |
30 |
2,0 |
||
СТ-62М (СССР) . . |
|
|
|
|
25 |
МГц |
5 |
20 |
|||
Т Д - 2 |
(СССР) . . . |
|
|
|
|
15 |
МГц |
5 |
5 |
||
«Кристалл» (СССР) |
|
|
|
|
30 |
МГц |
5 |
10 |
|||
К Д Г - 3 * * |
(СССР) . |
|
|
|
|
30 |
МГц |
2 |
10 |
||
М С Д - 1 * * |
(СССР) . |
|
|
|
|
150 МГц |
0,3 |
5 |
|||
NAS М-2А (Швеция) |
|
|
|
|
10 |
МГц |
36 |
2,0 |
|||
NASM - 4B |
» |
|
|
|
|
|
30 |
МГц |
8 |
2,5 |
|
Гедиометр |
модель |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(Швеция) . . . . |
|
|
|
|
30 |
МГц |
30 |
2,0 |
|||
EOS |
(ГДР) |
|
|
|
|
|
60 |
МГц |
25 |
2,0 |
|
Дистомат |
D I |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Швейцария) |
|
|
|
|
|
15 |
МГц |
1 |
1,5 |
||
SM И |
** |
(ФРГ) |
|
|
|
|
|
15 |
МГц |
0,5 |
10 |
П р и м е ч а н и я : 1. Для импульсных систем в графе «масштабная частота» указана частота повторения импульсов.
2. Для светодальномеров с оптическими квантовыми генераторами (в таблице отмечены одной звездочкой*) и светодиодами (в таблице отмечены двумя звездочками**) дальность действия указана для дневных условий. Ночью дальность действия этих приборов примерно в два-полтора раза больше.
90
относятся отечественные приборы КДГ-3 и «Кварц», меньше зависит от времени суток.
Таким образом, по влиянию внешних условий и дальности дей ствия радиодальномеры имеют несомненные преимущества перед светодальномерами. Однако по точности результатов измерений они значительно уступают последним в основном из-за большего влияния метеорологических условий на распространение радиоволн по сравне нию с соответствующим влиянием на световые волны. В § 7 показано, что влияние ошибки измерения температуры на скорость распростра нения радиоволн в воздухе приблизительно на одну треть больше, чем для световых волн. Соответствующее же влияние ошибки измере ния влажности воздуха для радиоволн в 100 раз больше. Общая ошибка рабочей скорости распространения радиоволн при одинако вых условиях в 4—5 раз больше, чем скорости распространения световых волн.
Преимуществом световых волн является также возможность созда ния узко направленного луча при помощи оптических систем. Вслед ствие этого исключается действие подстилающей поверхности земли на распространение световых волн и, следовательно, на результаты
измерений. В радиоволновом диапазоне распространение |
электро |
магнитной энергии происходит в пределах некоторого |
телесного |
угла, величина которого определяется видом и размером |
антенны |
и длиной волны. Например, для радиодальномеров 10-сантиметро вого диапазона этот угол составляет около 15°. В этом случае резуль таты измерений могут искажаться за счет отра жения радиоволн от подстилающей поверхности и местных предметов. При неблаго приятных условиях (например, при распространении радиоволн над влажной почвой или водной поверхностью) искажения могут дости гать десятков сантиметров или даже нескольких метров. При работе на средних и длинных волнах значительные ошибки вносятся за счет влияния волн, отраженных от ионосферы. Наконец, в радио волновом диапазоне может оказаться существенным искажение ре зультатов измерения дифракционным эффектом на препятствиях, по размерам соизмеримым с длиной волны.
Из изложенного следует, что радиодальномеры обеспечивают из мерение линий с более высокой производительностью и меньшими организационными ограничениями, чем светодальномеры. Поэтому они с большим успехом применяются при измерении расстояний со средней точностью (—1 : 100 000), в особенности больших расстоя ний (десятки километров). Для измерения расстояний с высокой точностью (1:200 000—1:500 000) применяются исключительно точные и высокоточные светодальномеры. Измерение коротких (до 2 км) линий с ошибкой в несколько миллиметров или 1—2 см осу ществляется только специальными светодальномерами.