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

с целью дополнительной модуляции несущих колебаний. Тип пре­ образователя определяет устройство детекторов ведущей станции, в особенности того, который предназначен для выделения низкочастот­ ного сигнала (246) после его передачи с ведомой станции на ведущую. Но при этом частота сигнала до и после его передачи остается неизменной и равной AQ. Поэтому фазовые задержки, обусловлен­ ные временем распространения сигнала: 1) от детектора до клистронного генератора ведомой станции (т2 ); 2) от клистронного генератора до передающей антенны той же станции и от приемной антенны до приемника ведущей станции (т 2 1 ); 3) от ведомой до ведущей станции (At); 4) в цепях приемника ведущей станции (х[), будут пропорцио­ нальны разностной частоте. Таким образом, напряжение на выходе

но не в рассматриваемый момент t, а позже — в момент

Поступающие на смеситель ведущей станции колебания собствен­ ного клистронного генератора сформированы ранее момента t' на время задержки сигнала в приемнике этой станции t[, т. е. в мо­ мент

ных задержек может отличаться от учтенных при выводе формулы (250), а величины задержек могут изменяться в значительных пре­ делах. Однако в любом случае измеренное значение разности фаз будет состоять из трех составляющих:

а) составляющей, обусловленной задержкой сигнала при его распространении вдоль измеряемой линии

гр0 = 2Qj At;

б) низкочастотной составляющей, пропорциональной задержкам сигнала в тех цепях, по которым проходят колебания обеих стан­ ций до или после преобразования частоты

§24. ОСНОВНЫЕ О Ш И Б К И

РА Д И О Д А Л Ь Н О М Е Р Н Ы Х И З М Е Р Е Н И Й

Ошибка радиодальномерных измерений определяется общей фор­ мулой (201), полученной в § 18. Однако, кроме членов, приведен­ ных в этой формуле, измерения геодезическими радиодальномерами сопровождаются рядом погрешностей, обусловленных особенностью устройства рассматриваемых дальномеров и характером распростра­ нения электромагнитных волн СВЧ диапазона в приземном слое атмосферы в непосредственной близости от подстилающей поверх­ ности.

178

Перейдем к рассмотрению конкретных ошибок радиодальномерных измерений.

В качестве генераторов колебаний модулирующей частоты в гео­ дезических радиодальномерах применяются, как уже говорилось, кварцевые генераторы. Поэтому ошибка частоты определяется главным образом погрешностью эталонирования частот кварцевых генераторов и уходом частоты с течением времени. С целью умень­ шения частотной ошибки в качестве резонаторов используются пластины Кварца наиболее выгодных срезов, а резонаторы к тому же герметизируют и термостатируют. Эталонирование частоты про­ изводят с такой периодичностью, чтобы возможный уход частоты между смежными эталонированиями был несущественным. В ре­ зультате этих мер удается снизить величину частотной ошибки до 1^-2 • 10" 6 .

Ошибка собственно измерения разности фаз в геодезических радио­ дальномерах невелика и определяется способом измерения. Практи­ куемое в радиодальномерах понижение частоты позволяет исполь­ зовать относительно простые низкочастотные фазометрические устройства, обеспечивающие точность измерения разности фаз при одной фиксации ее не ниже 1,0 —1,5°. В качестве таких устройств применяются электронно-лучевые трубки (метод яркостной метки), цифровые и индуктивные фазометры. Путем многократного повто­ рения регистрации разности фаз удается уменьшить фазовую ошибку настолько, что погрешность в длине линии, обусловленная собственно ошибкой измерения разности фаз, не превосходит нескольких мил­ лиметров.

Существенным источником ошибок радиодальномерных измере­

за счет этого фактора для расстояний более 6—7 км достигает 30— 40% от общей ошибки измерений и при неблагоприятных условиях моячет превышать 1 : 100 000. Наилучшим способом ослабления этой ошибки является выбор для измерений благоприятных метеорологи­ ческих условий (малая влажность воздуха, температура ниже + 2 0 ° С)

Значительную ошибку в результаты радиодальномерных изме­ рений вносит непостоянство поправки радиодальномера, которая в общем случае складывается из геометрической и электрической составляющих.

Геометрическую часть поправки определяют как расстояние между конструктивным и электрическим центрами радиодальномерной станции. При этом за конструктивный центр принимают точку прибора, по которой осуществляется его центрировка над одним из концов измеряемой линии, а под электрическим центром понимают точку приемного канала станции, через которую в прием­ ную систему поступают колебания собственного передатчика. Из

этих определений видно, что геометрическое положение конструк­ тивного центра вполне конкретно, тогда как положение электриче­

Электрическая часть поправки радиодальномера состоит, как было показано в предыдущем параграфе, из низкочастотной (Дгрд п ) и высокочастотной (Афй ) составляющих. Из сопоставления величин

станции будут иметь одинаковую величину и могут быть исключены из результатов измерений. Действительно, образуя полуразность

обусловленная неполным исключением низкочастотной составляющей поправки, невелика, так как даже при значительных изменениях временных задержек в цепях станций фазовые задержки вследствие пропорциональности их низкой частоте AQ будут небольшими.

то она оказывается непосредственно связанной с геометрической частью поправки. При смене деталей клистронного генератора, из­ менении мощности излучения, перестройке несущей частоты и дру­ гих причин изменяются обе составляющие поправки и поправка в целом. Расчет или лабораторное определение поправки радио­ дальномера выполнить не удается из-за сложности процессов, про­ текающих в радиодальномере. Поэтому поправку обычно определяют на эталонном базисе. Длина такого базиса должна быть заранее определена с максимальной точностью, а влияние отражения радио­ волн от подстилающей поверхности на результаты радиодальномерных измерений должно отсутствовать. Так как для ослабления влия­ ния отражений радиоволн от подстилающей поверхности требуется

димо определять именно для этого диапазона несущих частот. Опре-

180