SU365558A1 - Способ измерения расстояний с помощью импульсного источника света - Google Patents

Description

1

Известен способ пзмеренн  рассто ний с помощью импульспого источника света по разпостн фаз посылаемого и принимаемого сигналов . Момент излучени  импульсного сигнала жестко прив зываетс  к фазе высокочастотного колебани  /ь а запаздывание отраженного сигнала определ етс  по временному интервалу между двум  импульсами, прив занными к фазе двух непрерывных колебаний, первое из которых образовано путем взаимодействи  колебаний /1 и колебани  гетеродина /2, а второе - путем взаимодействи  гетеродина и отраженного импульса.

По предлагаемому способу запуск излучател  осуществл етс  с высокой стабильностью частоты повтореии  импульсов, а измерение времени запаздывани  отраженного сигнала производитс  по разности фаз напр жении высокочастотных гармоник, выдел емых из посылаемой и принимаемой импульсных последовательностей .

На чертеже показана блок-схема устройства , реализующего описываемый способ.

Передающий тракт включает в себ  стабильпый генератор импульсов / с частотой следовани  F, питающий импульсный источник 2 излучени . При этом излучаемый сигнал можно рассматривать как сумму гармонических колебаний, кратных частоте .F, которые излучаютс  на дистанцию. Максимальна  частота

спектра зависит от длительности импульсов и может составл ть дес тки мегагерц. Дл  получени  высокой точности в приемном тракте выдел ют возможио более высокочастотную гармонику /„ , в фазе которой содержитс  пнформацн  о рассто нни. Можио показать, что дл  выделени  гармоники необходимо обеспечить такую стабильность генератора, чтобы времеиные флюктуацпп импульсов составл ли

менее четверти периода гармоники. Выбор / „ F п (п 1) осуществл ют путем с .:еше )1и  в смесителе 3 импульсного сигпала и иапр жеии  гетеродина 4, частота которого /о отличаетс  от частоты /„ на некоторую посто нную величину. В результате этого на выходе преобразовател  будет выд ел тьс  промежуточна  частота Гпр f ,-/2, фаза которой будет измен тьс  строго одинаково с изменением фазы гармоники /„ . Колебание .Г,,,, выдел етс  и усжишаетс  с помощью узкополосиого усилител  5 и иодаетс  на фазоизмерительное устройство 6, на другой вход которого через узконолосный усилитель 7 поступает опорное колебание такой же частоты Г,,р, полученное аналогично путем взаимодействи  частоты /2 и гармоники /„ импульсного сигнала , поступающего непосредственно из передатч; )Ка в приемпик 8. Измерение разности фаз двух иизкочастотиых (НЧ) колебаннй может

быть осуществлено либо с помощью прецизионного НЧ-фазовращател  (имеющего значительно более высокую точность по сравнению с высокочастотным) и синхронного детектора, либо путем измерени  временного интервала между двум  импульсами, прив занными к фазам нзмеренных колебаний. В предлагаемой системе устраненне неоднозначности измерени  днстанцин осуществл етс  путем последовательного нснользоваии  нескольких частот /2 гетеродина, удовлетвор ющих условию

f ./г - /2 Г„р (п 1)

Поскольку на дистанцию посылаетс  сигнал , состо ии1Й из большого числа колебаний в щироком спектре частот, нет необходимости измен ть частоту кварцевых генераторов в передающем тракте, как это делаетс  в известных фазовых системах. Переход на ту или иную новую частоту здесь пронзвод т переклю .чеиием только частоты гетеродина при посто нной промежуточной частоте. Опорное колебание промежуточной частоты формируетс  в отличие от }казанной выше системы из оптического сигнала, и, таким образом, компенсируетс  вли ние различного рода фазовых стабильпостей в передающем тракте.

П р е д м ет и з о б р е т е и и  

Способ нзмере1 11  рассто ний с помощью и.мпульсного источника света, заключающийс  в том, что на дистаицию посылают немод лированные импульсы света, а рассто нне онредел ют ио разности фаз посылаемого и принимае .мого сигналов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точпости, из посылаемого и принимаемого снгпалов выдел ют высокочастотную гармонику, преобразуют ее в низкочастотпые сигиалы, по разности фаз которых определ ют рассто ние.