Імпульсний і фазовий методи вимірювання дальності

В сучасній лазерній локації використовують два основних методи вимірювання нахиленої дальності – імпульсний і фазовий. Зауважимо, що в лідарах повітряного базування сьогодні використовується лише імпульсний метод, а в наземних лідарах – і імпульсний, і фазовий.

6.5. 1. Імпульсний метод

Реалізація імпульсного методу вимірювання нахиленої дальності передбачає визначення часу розповсюдження короткого лазерного імпульсу від джерела випромінювання до об’єкта і назад до приймача. З врахуванням сталості швидкості розповсюдження електромагнітних коливань в атмосфері м/c, вимірянна тривалість розповсюдження лазерного імпульсу дозволяє визначити нахилену дальність за простою формулою:

. (6.1)

На рисунку 6.7 надана типова форма зондуючого лазерного імпульсу в лідарах типу ALTM канадської компанії Optech Inc., а на рисунку 6.8 показана принципова схема приймально-передавального блоку при реалізації даної схеми вимірювання.

Рис. 6.7. Типова форма зондуючого імпульсу при імпульсному методі докації

Рис. 6.8. Принципова схема приймально-передавального блоку при імпульсному методі локації

Як випливає з документів, що надаються разом з приладом, реалізація імпульсного методу вимірювання дальності достатньо проста у функціональному відношенні. Тому і апаратна реалізація цього метода не викликає серйозних проблем, що в решті решт приводить до досягнення стійкості і достовірності отриманих даних.

Надамо деякі додаткові міркування, які характеризують імпульсний метод:

1. По можливості, повинна бути забезпечена мінімальна тривалість зондуючого імпульсу та його максимальна добротність (тобто максимально крутий передній фронт). Ця вимога здається повністю природною. Абсолютно аналогічні вимоги до форми зондуючого імпульсу висуваються в радіолокації та інших технологіях активного зондування.

2. Описана схема вимірювань передбачає сталість швидкості і прямолінійність розповсюдження лазерного імпульсу в атмосфері. Строго кажучи, це не зовсім так, якщо врахувати явище рефракції, яке приводить до викривлення оптичної траєкторії імпульсу. Це явище проявляється тим сильніше, чім більше висота знімання. Для останньої розробки компанії Optech Inc лідара ALTM 3100 фактично висота знімання може досягати великих значень – до 4000 м. На таких висотах вплив рефракції для лазерних точок, отриманих на краях смуги знімання, вже сумірний з точністю метода. Ці обставини вимушують приймати спеціальні засоби для корекції координат лазерних точок на етапі наземної обробки. Корекція проводиться з використанням аналітичних залежностей, що описують величину рефракції в залежності від фізичних параметрів атмосфери, таких як температура і тиск на рівні землі.

Таблиця 6.2 містить концептуальні переваги і недоліки імпульсного методу вимірювання нахиленої дальності.

Таблиця 6.2

---

Дата добавления: 2015-11-14