Файл: Проворов К.Л. Радиогеодезия учеб. пособие.pdf

вание несущей частоты на ведомой станции с целью разделения из­ лучаемых и принимаемых радиоволн на задающей станции по-преж­ нему имеет смысл, а преобразование частоты модуляции; если это не диктуется соображениями повышения точности измерений, необя­ зательно.

Рассмотрим методы разрешения неоднозначности в способе ра­ диодальномера.

Если для определения длины линии измерение разности фаз

По смыслу число N должно быть целым. Но вследствие неточного знания длины и ошибок измерения разности фаз число N, получен­ ное по формуле (186), будет дробным. Округлив найденное значение N до ближайшего целого числа, по формуле (156) получим точное значение расстояния.

Уверенное определение числа N возможно лишь при условии, что вычисленное значение будет отличаться от целого на величину SN <С0,5. Из (186) найдем соотношение между 8N и ôZ)0

откуда

Следовательно, для однозначного определения расстояния спосо­ бом радиодальномера на одной частоте необходимо заранее знать приближенную величину расстояния с ошибкой не грубее À/4 (при р = 2) или Я/8 (при р = 4). Знать заранее длину измеряемой линии

стакой точностью не всегда возможно. Поэтому фазовые дальномеры

содной фиксированной частотой не применяют.

Однозначность определения расстояния можно обеспечить изме­ рением его на двух различных частотах / х и / 2 . Если дальномер по­ зволяет переходить от частоты fx к частоте / 2 плавно (/х > / 2 ) , то, определив разность фаз (в долях фазового цикла) дг на частоте / х ,

133

Округлив найденное значение N до ближайшего целого числа, найдем расстояние D по первой из формул (188).

Многозначность при вычислении расстояния можно устранить также при измерении на двух фиксированных частотах, когда пере­ ход от частоты fx к частоте / 2 производится простым переключением, т. е. дискретно. Измеряя значения qx и q2 на каждой из этих частот,

Откуда, полагая для простоты вывода I = О, найдем

V

Dmin= р Д<7тіп

Из последних выражений найдем

Д*7тах Д ? т і п = 7, (^тах ^ т і п ) -

Согласно поставленному условию,

Д?тах — Д ? т і п ' < 1

ИЛИ

(Dmax-Dmin)<l.

134

стояния, которые можно измерить данной системой, можно найти

Рис . 6 8

Выше отмечалось, что иногда выгодно измерять разность фаз высокочастотных колебаний на низкой частоте, получаемой гетеродинированием. Блок-схема одного варианта фазового радиодально­

На отражающей станции эти колебания будут приняты с фазой

Ф ; = 2 л / 2 ( г - 4 ) + р 2 -

135

Как прямые, так и отраженные колебания на каждой станции поступают на смесители, выделяющие колебания разностной ча­ стоты. На задающей станции фаза колебаний на выходе смесителя будет

На отражающей станции на выходе из смесителя получим коле­ бания с фазой

^ = ФІ - Ф 2 = [ 2 я / х (* - ~) + ß x ] - [2я/2 * + ß2 ] -

= 2n(/ 1 - /,)* - 2n / 1 4 + ß 1 - ß « .

Колебания разностной частоты f1 — / 2 с фазой г|)2 излучаются от­ ражающей станцией. Фаза этих колебаний на входе приемника зада­ ющей станции будет

ч>;=2я (л - /а) ( * - 4 ) - 2пд 4+ßi - ß2 •

Здесь они сравниваются по фазе с колебаниями разностной ча­ стоты, полученными на выходе смесителя задающей станции. Раз ­ ность фаз этих колебаний будет иметь величину

в США в 1949 г. разработан один из вариантов радиогеодезической системы Рейдист. На этом же принципе работает геодезический радио­ дальномер «Теллурометр».

Устранения многозначности можно добиться также при измерении расстояния на двух частотах, одна из которых является низкой. В этом случае на более низкой частоте можно получить приближен­ ное расстояние для определения числа целых фазовых циклов. Точ­ ное значение расстояния после этого можно получить из измерений на высокой частоте.

Измерение расстояний фазовыми дальномерами производят обыч­ но на нескольких (от двух до пяти) частотах. Для исключения не-

136

однозначности в этом случае применяют многоступенчатый способ. Рассмотрим этот способ для случая четырех частот, независимо от того, фиксированы эти частоты или изменение их может совершаться плавно. Для упрощения вывода примем величину q в формуле (156) постоянной, как это имеет место в большинстве светодальномеров, где фиксируют постоянные значения разностей фаз, что достигается изменением фазы опорного напряжения с помощью фазовращателей на величину Афо, которой соответствует «домер», в линейной мере

равный d — -^j Афо. Полагая постоянную поправку I равной нулю, а частоты выбранными так, что

h>U>U>U

1Г7