Лазерный дальномер
Изооретение относится к измеритепьной технике оптического диапазона волн и может быть использовано в геодезии, метрологии. Цель изобретения - повышение точности за счет фазовой коррекции. Лазерньп передатчик 1 по импульсу с формирователя 21 излучает в направлении отражателя 4 светоной импульс с длительностью импульса формирователя 21, который проходит чррр-з полупрозрачные зеркала 2 и 3. л1 (Л VI & Јь СЛ 00 &
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (Я) 5 С О1 С 3/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО ИЗОБРетениям и ОТКРытиям
ПРИ ГКНТ СССР
К ABTOI CHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4458821/10 (22) 12.07.88 (46) 30. 04. 91. Бюл. h" 16 (71) Казанский авиационный институт им, А.Н. Туполева (72) И.М. Чебдаров, А.И. Брейдбурд и P.Õ. Рахимов (53) 535.22(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР
h» 1364870, кл. G Ot С 8/00, 07.01.88.
Авторское свидетельство СССР
У 1478043, кп. C 01 С 3/08, 25,08.88.
2 (54) 11АЗЕР)1Ь(И !1АЛЬНОМ1 .P (57) Изооретение относится к измерительной технике оптического диапазона волн и может быть использовано в геодезии, метрологии. Цель изобретения — повышение точности за счет фазовой коррекции. Лазерный передатчик 1 по импульсу с формирователя 21 излучает в направлении отражателя 4 свето. ной импульс с длительностью импульса формирователя 21, который проходит чере 3 полупрозрачные зеркала 2 и 3.
1645819
Небольшая часть световой энергии от полупрозрачного зеркала 2 попадает на опорную фотоприемную матрицу 5, а с полупрозрачного зеркала 3 - на рабочую фотоприемную матрицу 6. Сигнал
5 с каждой ячейки опорной фотоприемной матрицы поступает на фильтры 7, где в» деляютс я напряже»ия спек тральнь>х составляющих сигнала. С выхода каждо- 10 го фильтра 7 напряжения запоминаются на амплитудном детекторе 8 и сравниваются на компараторе 9 с опорными напря»Ie»>I»>III, поступающими с блока 19, Напряжение с амплитудного детектора 8 поступает иа усилитель 14, а сигнал с компарат.пра 9 дает команду для запоминания и б.>o> e 11 выборки-кране<>ия напряжения генератора линейного напряжения. Это «апряжеиие соответствует
Изобретение относится х измерительной технике оптического диапазона во:>н и ь>»гет быть использовано в геодезии, мет рол >ги».
Ц< ль,.зобрете». >я — повышение точност>< путем фазовой коррек<ции °
На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; иа
2 и вторым 3 полупроэрачнь»>и зеркалами и отража.-елен 4, опорную 5 и рабочую 6 фотоир<>емиые матрицы, иервыс фильтры 7, амплитудные детекторы 8, первые >
14, сумматорь; 15, общий су>>мптор 1>>, общий компаратор 17, осцнллограф 18, блок 19 опорных напряжений, линию 20 задержки, <рормиро»атель 2 >, Выход формирователя 21 ..оеди еи с входом лазерного передатч>и<а 1<, с вхо5S дом линии 20 задержки, с вторыми входами амплитудных детекторов 8, входом генератора 10 линейного напряжения, выход которого соединен с вторыми вховремени, на которое нужно задержать данную спектралвную составляющую ла щазовращателе 12, на вход которого поступает сигнал с соответствующей ячейки рабочей фотоприемной матрицы
6, В результате сигналы через фильтр
13„ усилитель 14 одновременно поступают на сумматор 15, далее сигналы суммируются в сумматоре 16 и сравниваются с опорным напряжением в компараторе
17, сигнал с которого поступает на осциллограф 18, который через линию
20 задержки запускается импульсом с формирователя 21. Этот же импульс запускает генератор 10 линейного напряжения и сбрасывает амплитудные детекторы 8. Таким образом, происходит фазовая коррекция спектральных составляющих сигнала. дами блоков 11 выборки и хранения, сосдиненных выходами с вторыми входами управляелых фазовращателей 12 соответственно, а первыми входами — с выходами первых комиараторов 9 соответственно. Выходы каждой ячейки опорной фотоприемной матрицы 5 соединены соответственно с входами первых фильтов 7, выходы которых соединены с ервь>ми входами первых компараторов 9 оответственно и с первыми входами змп>п>тудиых детекторов 8 соответствен,но, выходы которых соединены с первыми
1 входами усилителей 14 соответственно.
Выходы каждой ячейки рабочей фотоприемной матрицы 6 соединены с цепочками управляемой задержки, состоящими из последовательно соединенных управляемых фазовращателей 12, вторых фильтров 13, усилителей 14, выходы которых соединены с соответствующими иходаии сумматоров 15, выходы которых соединены с соответствующими входами общего сумматора 16, выход которого соединен с вторым входом общего комиаратора 17. Выход компаратора 17 соединен с первым входом осциллографа 18, второй вход которого соединен с выходом линии 20 задержки. Первый вход общего компаратора 17 соединен с первым выходом блока 19 опорных напряжений, второй в>»ход которого соединен с вторыми входами первых компараторов 9, 16ч
Устройство работает следук111(ил1 образом, Формирователь 21 форл)ирует импульс .запуска, который поступаст на лазерный передатчик 1, запускает развертку осциллографа 18 с задержкой С,„ 1к( ли)гии 20 задержки, запускает генератор 10 линейного напряжения и произго— дит сброс амплитудных детекторов 8 в исходное состояние. Лазерный передатчик 1 излучает в направлении отражателя 4 световой импульс с дгштельностью, равной импульсу запуска формирователя 21. На своем пути От лазерного передатчика 1 луч проходит через полупрозрачные зеркала 2 н 3.
При Iinsini!pi полупрозрачного зерка.»?а 2 неоольшая часть энергии светового ил)пульса поступает на опорную фотоприемную матрицу э. На выходах ое образуется электрический аналог pc,?ë»:— ной спектр-картины, который изменяется и течение длительностп импульса, (.нгнал с каждого элемента о1 орной (ротоприемной матрицы 5 поступает в свои канал согласованной филь-.;ã>ëöè!I, на входе которого установлены i!Op«):,-. фильтры 7. На нх выходах IIosIBJ!sll(?Tcs напряже)гия, соответствую(.1 ге с11ект1?.1лг,пым составляющим данного сигl!;IJIG. Э .11 напряжения заполшнаются амп:Огтудными детскторалнг Й и с помощью вторг:1х фильтров 13 и усилителей 14 строят такую ЛЧХ, которая согласова11а с дан гым сигналол1.
Бремя появления конкрет:1ой спс1.)в ральнои составляющей на выходе 11ер 1ого фильтра 7 фиксируется первым кампаратором 9» по сигналу с которого каждый из олоков ! выборки-хранення запоминает мгновенное значение амнл11туды линейно иэмепяющегося нш1ряжсш(я генератора 0 лине))ного напряжсш(ч в конкретный момент времен)1. Эт(? значение ампл11туды соответствус т времени, на которое нужно задержать данную спектральную составля окуl !(з приемной части . Это время яг» i((.я вели иной, 11ротивоположной начальн >11 фазе спектральной составляющей сг(г1(зла (фиг. 2.1, т. е. «e)I на большес sipeлгя задерживается спектральная составляющая )il выходе первого фильтра 7
1 тем не мепьюее время она должна задерживаться в управляемом фазовращателе 12. 8 результа-.е )ia входах сумматора 15 все спектральные составляющие появляются одновременно и Ilpli сло581 3
=:., о".енин дают паиоольшую ам 1литуду. (елее общий ".ул)матор 16 производит с. .o?E(o!I)Ie канальных сигналов по всей
С плос!«.сти рабочей фотоприемной матриц.:, .,омпаратор 17 сравн))вает эту сумму с о)горным напряжением, задаваемым блоком 19 опорного напряжения. Если с(11 нал прекы1.»ает этот порог, то компаратор выдает импульс на осциллограф
18, Задержка запуска развер"ки осцилJ1orpa(l?à 18 з линии 20 задержки на веJilt 1?гн Q /Л(11 с (!i J?ß!Ò ДЛЛ компенсации максимальной задержки в управляемых
l. а-ов1 ащателях t 2, так как если спектра; ьil;я составляющая ва выходе первого фильтра 7 приходит с нулевой фа ой (без задержки), то значение задержки н управляемом фазовращателе 12 будет макснмаль;гым.
o p и у л а и э î о ð е т е н и я
Лазерный да 1):номер, содержащий ларг зерный передатчик, установленный на одно11 огггической оси с первым и вторы.l 11олупрозра»)ныл)и зеркалами и отра;«ат "lo!!» опор;)ую li ряс очую фотоппиемш1е и-:)рицы с ячейками, блок опор30 11»мх, гяпряжешгй, общий сумматор, общий ко в,)ратор, .llopMIpoBëòåJIü, осцилло1-1?,:1(»?, ка галы (:orJIa(oванной фильтран)1и по числу яческ фотоприемш»)х матриц, в ка?»д),111 ii - которых включены це3 г?очки У ° ° 1? в в!1Я (t!o! I (Ри I I»TPBI)HI I с пОД к1110че1111ьР(к в! 1хо»1»» Я»гейкll OПОРНО11 (!1огоприс?1(ой матрицы первым фильтром, гн (ход 1,(?торог(1 через амп.гитудный дегектор соец11нен с первым входсм уси40 ли г(.г(г1, второй вход которого соединен с вторым ф1)льтром, а выход — с вход"и второго сумматора, выход форл:ирователя соединен с входом лазерного и(редатчика н вторымп входалги ам11лн диого детектора, выходы вторых
cóllIiëгоров соединены с соответствую1югми :ходами общсго сум 1атора» вы:.од которого (оедипен с вторым входом общего компаратора, соединенного выходo;.; с 1.е)?в),1)1 px(дом осц11ллографа, а
11е1?11ыл вх дом — с первым выходом I?JIO» ка опор11ых;шпряжен ш, а т л и ч а ю;ц 11 и = я тсл1> что, с целью повыше1ш>; точности за счет фазовои коррекц)ги, о1: с1)абж и ге11ератором линейного на11)?11жсн1)я, II Kûêäóþ цепочку управляемой,(?1)льтрации дополшгтельно введснь первый компаратор, блок выборкихране1нгя и управляемый фазовращатель, 1б458!9 ((гни
/)) 4 а с(gffJ
f2 /1)
A(xf
g/ ä
Риг1 ((а)
Ьи
I (. оставитель В. 11опов
Техред Л.Сердюкова Корректор Н, Король
Р едах 1 c!) <; ..(1((c((па
Тира;(< 3 I 7 lOJ(ll(tC НОЕ
В1П11ПИ1 Гс . дарств 1 ((ого кэм(тета и,) !t 3;)t ретеш(ям li открытиям при ГКНТ СССР
11 3(I3 °, ."1эсква, )К вЂ” 35, Раушская па6., д, (/5
11рои <вод тtt.- и IQ инда (<.(ьсKI(lt I:.)>I()I У 5 с первым нходол(выборки-хранения, второй вход которого соединен с ныкодом генератора линейного напряжения, г(ь(ход — с первым входом <разонраща теля, нторой вход которого соединеч с соответствующей ячейкой рабочей фотоприемной матрицы и выход — с вхо( дом второго фильтра, выход формирователя соединен с входом генератора линейного напряжения, а через введенную лшшю задержки связан с вторым входом ос цилло гр а<ра.
