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

Скачать файл (25,65Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 197

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Откуда

/_ = / і ( і - і з г ) ;
/ 3 = / і ( і - ^ ) ;	(196)

/ . = / і ( і - т - ) -

Величину к называют коэффициентом многозначности дально мера. Обозначив

àdu = d-x — di,

перепишем формулы (192), (194), третье равенство (193) и первое равенство (191) в виде

„	_	___	л	Е-	\d	•
	1 2 ~"	Ян	0	Я.»	A ß l 2	'
пп = кп12		+ -f-Да7,,		— - f - A_"18;
ni_ =	Än1 3	+ - g - A d w - - £ - A d u ;					(197)
TV == &п1 4			+ - ^ - Ad 1 4 — g;

",,'(-V +

Формулы (197) решают задачу однозначного определения расстоя ния D при измерении на четырех частотах, связанных условием (195). Из (197) видно, что для этого сначала необходимо найти вели чину п12. В дальномерах с плавным изменением частоты п12 полу чают подсчетом числа полных фазовых циклов по индикатору. В даль

номерах		с фиксированными частотами п12		находят из	первого		ра
венства (197) по приближенному расстоянию D о, после					чего	округ
ляют	это	значение	до ближайшего целого числа. По значению				п12
находят из второго			равенства (197) число п13,	которое также		округ
ляют до ближайшего целого числа. Аналогично получают сначала							п ы
и затем N. Наконец, по последнему равенству (197) находят расстоя
ние D. Значение к для удобства можно принять кратным 10.						Напри
мер,	при	к = 10	и fx = 10 МГц из (196)	найдем: / 2	= 9,99 МГц,
/з =	9,90	МГц и / 4	= 9,00 МГц. Такое соотношение частот принято
в радиодальномере			«Теллурометр».

138

Для	безошибочного		определения величины п12	в дальномерах
с фиксированными		частотами необходимо, чтобы		Ьп12 <С 0,5. Из
первого	уравнения	(197)	найдем

ОПіа = - Д - ÔZ>0 .

Следовательно,

-/ - О Л 0 < 0 , 5 .

л1 2

Откуда получим формулу

О Д 0 < ^ - ,		(198)
аналогичную (186), если заменить в ней	на к12. Для	рассмотрен
ного выше случая четырех частот (К12 =	30 км) при р =	2 получим
Ô . D O < 7 , 5 K M . Приближенное определение измеряемого		расстояния

с такой ошибкой, конечно, всегда возможно. Для дальномера с тремя

фиксированными частотами при к = 10, fr		= 10 МГц и р =	2	по
формуле (198) найдем Ô D 0 < 7 5 0 м. При двух частотах и при к =				10,
/ г = 10 МГц, очевидно,	8D0 < 75 м. Наконец, для дальномера		с од
ной частотой ÔD0 < ; 7,5	м.
Для определения необходимой величины разности частот поло
жим истинные ошибки измерения расстояний на частотах fx			и	/.,
чравными Д х и Д 2 . Тогда из двух равенств		(191) найдем

Полагая	в самом	неблагоприятном		случае Д х =	— Д 2 = 8D,
напишем
		6Л" =	4 ^ - 0 0 .
Имея в	виду, что	8N < 0,5,	найдем
		^ - Ô D < 0 , 5 .
Откуда,	положив	приближенно Ях =		À2 , получим	окончательно
		/ і	h

Из полученного неравенства можно найти необходимое относи тельное изменение частоты в зависимости от предельной ошибки

измерения	расстояний. Например,			для дальномера,	работающего
на частоте	10 МГц (Х± =	30	м), при	ÔD = 0,2 м и р =	2, получим
	І і ^ > 0 ; 0 5 ;	/ 1	- / 2 > 0 , 5 М Г ц ; / 2 < 9 , 5 МГц.

139

Если Dmin—наименьшее расстояние, которое можно измерить дальномером, то, полагая для дальномера с плавным измерением

частоты в	формуле	(193)	dt	=	d2,	найдем
				Р	( / ! - / , )		D
Считая	значение	п12	не	меньшим			1, получим
Откуда
							(200)
Так, при р = 2,		Dmln	— 300		м,	найдем
	Іх—и^	2^3-іоа		* И	Л И	/ і — А ^ О . Э МГц,

Для оценки точности расстояний, измеренных фазовыми дально мерами, после дифференцирования формулы (156) и перехода к сред ним квадратическим ошибкам, нетрудно получить

W D ^ ] / ( v m 0 2 + (xm 02 + ( 7 2 u T m ^ ) 2 + m f '

( 2 0 1 )

где ти — средняя квадратическая ошибка рабочей скорости; mf — ошибка измерения частоты; т.дф — ошибка измерения фазы и m, — ошибка постоянной дальномера. Подробное рассмотрение ошибки фазовых дальномеров дано в главе V I I I , после изложения особенно стей теории светодальномеров.

Преимуществом способа радиодальномера по сравнению со спо собами радиолага и фазового зонда являются более высокая точность, а также ограничение периода работы аппаратуры только временем собственно измерений. Способ радиодальномера получил преимуще ственное применение при точных измерениях длин сторон триангу ляции и поли тонометрии и при построении рабочего обоснования топографических съемок. Для решения этих задач наиболее при годны электромагнитные колебания ультракоротковолнового (сан тиметрового) и светового диапазона. Однако в этих случаях из-за флуктуационных явлений в атмосфере трудно получить устойчи вую картину фазового поля, что сильно осложняет фазовые изме рения. Поэтому ультракоротковолновые и световые электромагнит ные колебания в фазовых дальномерах применяют лишь в качестве несущих. В качестве масштабной всегда используется более низкая частота, являющаяся частотой модуляции.

Среди существующих в настоящее время фазовых радиогеодезиче ских систем имеются системы, работающие как по способу радио лага и фазового зонда, так и по способу радиодальномера.

140

Г л а в а V I

ЧАСТОТНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ

§ 19. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА

Определение расстояний при частотном методе осуществляется с помощью частотно-модулированных колебаний. При этом непо средственно измеряемой величиной является разность частот излу чаемых и принимаемых колебаний, которая и служит мерой времени

их	распространения. Форма моду								а
лирующих			колебаний может					быть
различной:			чаще		всего		применя
ются		колебания			синусоидальные
(рис. 69,а), пилообразные (рис.69,б)
и	треугольные			(рис. 69,			в).
	Обобщенная блок-схема частот-								^
ного		радиодальномерного					устрой
ства с пассивным ответчиком изоб
ражена на рис. 70. На вход прием
ника		непрерывно			поступают			ча
стотно-модулированные колебания									g
непосредственно					от	передатчика
(рис. 71, с) и от приемной антенны
(рис.		71, б),		отличающиеся				по
частоте вследствие						запаздывания
на	время
			^t_W_						Р и с . 6 9