Основні переваги і недоліки імпульсного методу вимірювання дальності

Переваги	Недоліки
- висока стійкість метода вимірювань; - порівняно проста схема оптико-електронного тракту; - можливість реєстрації багатократного відбивання.	- обмеження по точності, яка може бути досягнута і роздільній здатності; - принципове обмеження продуктивності при використання одиночного приймача за нормою «висота знімання – частота імпульсів».

Проаналізуємо найбільш важливі недоліки імпульсного методу вимірювання дальності.

1. Як і у всіх інших поріднених технологіях, в лазерній локації прийнято вважати, що імпульсний метод програє за точністю фазовому.

Це відбувається тому, що фактична точність кожного вимірювання залежить від ряду параметрів. Такими параметрами є наступні:

· тривалість і форма (зокрема, крутизна переднього фронту) зондуючого імпульсу;

· відбивальні характеристики об’єкта;

· оптичні властивості атмосфери;

· текстура и орієнтація елементарної поверхні об’єкта, яка викликає відбивання зондуючого пучка по відношенню до лінії візування;

· інші.

Вплив перелічених параметрів зводиться до ослаблення, „розмиття” форми відбитого імпульсу на вході оптичної схеми приймача, тобто до зростання невизначеності у вимірювання тривалості затримки розповсюдження зондуючого імпульсу до об’єкта і назад.

2. Принципове обмеження продуктивності за нормою „висота знімання – частота імпульсів” полягає в наступному. З наданої вище функціональної схеми лідара імпульсного типу видно, що кожний наступний зондуючий імпульс може бути випромінений лише після того, як зареєстрований попередній відбитий імпульс. З врахуванням швидкості розповсюдження електромагнітних коливань можна отримати просте співвідношення, яке визначає теоретичну межу частоти зондуючих імпульсів в залежності від висоти знімання , а саме:

.

Значення , які розраховані у відповідності з цією формулою, наведені в таблиці 6.3.

Таблиця 6.3.

Максимально можлива частота зондуючих імпульсів в залежності

від висоти знімання при імпульсному методі

Висота знімання (), м	Максимально можлива частота зондуючих імпульсів (), КГц

Надані в таблиці 6.3 значення частот є теоретичними, максимально можливими. На практиці вони дещо менше.

Відзначимо також, що дане принципове обмеження в той чи іншій мірі відноситься і до всіх інших методів активного дистанційного зондування. Тут воно згадується тому, що, як було сказано вище, в авіаційній лазерній локації на сьогодні використовується винятково імпульсні методи. Тому це обмеження суттєве для практиці, якщо брати до уваги значні висоти знімання.

Подальшим розвитком імпульсного метода є так званий метод реєстрації форми відбитої хвилі (wave form registration). Практичну реалізацію даного методу забезпечують, наприклад, лідари ALTM 30/70 і ALTM 3100 в якості опції до базового імпульсного методу вимірювання.

Технологія реєстрації форми відбитої хвилі передбачається запис в цифровому вигляді повної форми відгуку на кожний зондуючий імпульс з частотою дискретизації 1 ГГц і вище. Зареєстрована таким чином хвиля дає „історію” відбивання зондуючого імпульсу від всіх перешкод, які зустрічаються на його шляху (рис. 6.9). Найбільшу цінність така інформація може представляти для використання в спеціалізованому програмному забезпеченні обробки лазерно-локаційних даних для більш достовірного розпізнавання і геопозиціонування об’єктів різних класів.

Рис. 6.9. До визначення методу реєстрації форми відбитої хвилі

Іншим можливим застосуванням може бути використання даних такого типу для нормалізації зображень розподілу інтенсивності з врахуванням висоти польоту і кута падіння зондируючого пучка.

Дата добавления: 2015-11-14