Электрооптический светодальномер

Авторы патента:

G01C3 - Приборы для измерения расстояний по линии визирования; оптические дальномеры (измерение расстояний с помощью рулеток, мерных цепей и дисков G01B; дальномеры, комбинированные с фотоаппаратами, G03B)

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим фазовым дальномерам, и может быть использовано для высокоточного измерения расстояний в геодезии и других областях науки и техники. Целью изобретения является повышение точности за счет увеличения отношения сигнал/шум и уменьшение энергопотребления. Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 света, призму Глана 2, связанную с входом фотоприемника 3, модулятор-демодулятор 6 с электрооптическим кристаллом 7, часть выходного торца которого выполнена с отражающим покрытием, регулируемую оптическую линию 8 задержки, прозрачный диск переменной толщины 12, установленный на оси электродвигателя 11, приемнопередающую оптическую систему 13 и отражатель 17. Устройство также содержит импульсный СВЧ-генератор 9, связанный с модулятором-демодулятором 6, блок 10 синхронизации, связанный с электродвигателем 11, синхронный детектор 4, связанный с выходом фотоприемника 3, и интегратор 5, связанный с входом регулируемой оптической линии 8 задержки, а также блок 15 индикации и связанный с ним блок 14 измерения, вход которого связан с выходом регулируемой оптической линии 8 задержки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 6 01 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕН-1ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 т т!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4499074/10/151182 (22) 27.10,88 (46) 23.08.91. Бюл. М 31 (71} Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (72) К.С.Гюнашян, Е.А,Арапетян, В, В.Авакян и P.À.Íåðñåñÿí (53) 528. 517(088.8) (56) Справочник геодезиста. М.: Недра, 1985, ром 2, с. 22-23.

Геодезия, аэросъемка, картография. Зарубежный опыт. Серия: Геодезия. Экспрессинформация. Вып. 1. М. 1986, с. 1 вЂ” 14. (54) ЭЛЕКТРООЛТИЧЕСКИЙ СВЕТОДАЛЬНОМЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим фазовым дальномерам, и может быть использовано для высокоточного измерения расстояний в геодезии и других областях науки и техники. Целью изобретения является повышение точности эа счет увеличения отношения сигнал/шум и уменьшеИзобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим фазовым дальномерам, и может быть использовано для высокоточного измерения расстояний в геодезии и других областях науки и, техники.

Келью изобретения является повышение точности за счет увеличения отношения сигнал/шум и уменьшение энергопотребления.

На чертеже приведена функциональная схема электрооптического светодальномера.

„.,5Ll„„ 1672217 А1 ние энергопотребления. Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 света. призму Глана 2, связанную с входом фотоприемника 3, модулятор-демодулятор 6 с электрооптическим кристаллом 7, часть выходного торца которого выполнена с отражающим покрытием, регулируемую оптическую линию 8 задержки, прозрачный диск переменной толщины 12, установленный на оси электродвигателя 11. приемопередающую оптическую систему 13 и отражатель 17, Устройство также содержит импульсный СВЧ-генератор 9, связанный с модулятором-демодулятором 6, блок

10 синхронизации, связанный с электродвигателем 11, синхронный детектор 4, связанный с выходом фотоприемника 3, и интегратор 5, связанный с входом регулируемой оптической линии 8 задержки, а также блок 15 индикации и связанный с ним блок

14 измерения, вход которого связан с выходом регулируемой оптической линии 8 за- 0 держки. 1 ил. 4

° Ъ V

Сеетодекьномер содержит источник 1 света, блок 2 поляризации, фотоприемник 3, синхронный детектор 4, интегратор 5, модулятор-демодулятор 6 с электрооптическим кристаллом 7, регулируемую оптическую линию 8 задержки, импульсный СВЧ-генератор

9, блок 10 синхронизации, электродвигатель

11 с прозрачным диском 12 переменной толщины, приемнопередающую оптическую систему 13, блок 14 измерения, блок 15 индикации, плоское зеркало 16 и отражатель 17, 1672217

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Свет от источника 1 света, пройдя призму Глана 2, направляется в модулятор-демодулятор 6, в емкостном зазоре которого установлен электрооптический кристалл, часть выходного торца которого выполнена с отражающим покрытием. В кристалле свет модулируется по поляризации масштабной частотой, вырабатываемой импульсным СВЧгенератором 9, и, отразившись от отражающего покрытия, попадает нэ зеркало 16, расположенное нэ расстоянии L =А/2 вЂ” I ц, от входного торца электрооптического кристалла 7, где А вЂ” длина волны модулирующей частоты,! и q вЂ” соогветственно длина и коэффициент преломления электрооптического кристалла 7. Отразившись от зеркала

16, свет вновь направляется в электрооптический кристалл 7. После kпроходов,,где k определяется размерами электрооптического кристалла 7 и диаметром светового пучка, свет выходит из модулятора-демодулятора 6 и направляется в регулируемую оптическую линию 8 задержки, состоящую иэ механизма перемещения и двух расположенных под углом 90 плоских зеркал, ориентированных таким образом, что падающий и отраженный лучи образуют плоскость, составляющую 45О с плоскостью поляризации излучения, поступающего на вход модулятора-демодулятора 6. При этом деполяризация света на зеркалах, приобретенная светом при его прямом прохождении, компенсируется деполяризацией, вносимой зеркалами в принимаемый световой поток. После оптической линии 8 задержки свет, пройдя прозрачный диск 12 переменной толщины, установленный на оси электродвигателя 11, поступает на приемопередающую оптическую систему 13.

При вращении прозрачного диска 12 переменной толщины свет периодически проходит через участки стекла разной толщины, что приводит к периодическому изменению его оптического пути. Скорость вращения диска и модулирующие СВЧ-импульсы синхронизированы с помощью блока 10 синхронизации таким образом, что при нечетных импульсах зондирующий и отраженный свет проходит через участки стекла толщиной d1. а при четных импульсах вЂ” толщиной бг. При этом обеспечивается разность оптических путей для четных и нечетных импульсов света. Прошедший дистанцию и отраженный от отражателя 17 свет, пройдя приемнопередающую оптическую систему 13, прозрачный диск 12 переменчой толщины и регулируемую оптическую линию 8 задержки, демодулируется в модуляторе-демодуляторе 6 и направляется призмой Глана 2 на фотоприемник 3, нэ выходе которого формируются электрические импульсы, амплитуда которых зависит от длины оптического пути, пройденного . светом, При неравенстве амплитуд четных и нечетных импульсов нв выходе интегратора

5 с помощью синхронного детектора 4 формируется сигнал с амплитудой, пропорциональной разности амплитуд поступающих импульсов и с полярностью, зависящей от того, амплитуда какого импульса большевЂ” четного или нечетного. Сигнал с выхода интегратора 5 поступает на регулируемую оптическую линию 8 задержки и обеспечивает ее перемещение. Ilo достижении равенства амплитуд четных и нечетных импульсов на выходе интегратора 5 формируется нулевой сигнал и регулируемая оптическая линия 8 задержки останавливается. Ее положение. связанное с измеряемой дистанцией, измеряется блоком 14 измерения и индицируется блоком 15 индикации. Разрешение неоднозначности обеспечивается применением сетки масштабных частот, формируемых импульсным СВЧ-генератором 9.

Формула изобретения

Электрооптический светодальномер, содержащий последовательно расположенные источник света, блок поляризации, модулятор-демодулятор с электрооптическим кристаллом и приемопередающую оптическую систему, последовательно расположенные фотоприемник, связанный с блоком поляризации, синхронный детектор, интегратор, блок измерения и блок индикации, а также импульсный СВЧ-генератор, подключенный к модулятору-демодулятору, и блок синхронизации, связанный с импульсным

СВЧ-генератором и с синхронным детектором, отличающийся тем, что,с целью повышения точности за счет увеличения отношения сигнал/шум и уменьшения энергопотребления, в него введены регулируемая оптическая линия задержки, расположенная между модулятором-демодулятором и приемопередающей оптической системой и связанная выходом с блоком измерения, а входом вЂ” с интегратором, и связанный с блоком синхронизации электродвигатель с прозрачным диском переменной толщины, расположенным между регулируемой оптической линией задержки и приемопередающей оптической системой, выполненной совмещенной, блок поляризации выполнен в виде призмы Глана, часть выходного торца электрооптического кристалла выполнена с

1672217

Составитель Б,Долгий

Техред М,Моргентал Корректор О.Кундрик

Редактор Л.Гратилло

Заказ 2829 Тираж 304 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 отражающим покрытием, а со стороны входного торца электрооптического кристалла расположено введенное отражающее зеркало.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к оптической локации, и может быть использовано для измерения дальности и скорости объектов в авиации и других областях науки и техники

Устройство оптической локации объекта // 1649270

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в дальнометрии, локации и метеорологии, Цель изобретения - попышзние точности

Лазерный дальномер // 1645819

Фазовый светодальномер // 1645818

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к фазовым светодальномерам, и может быть использовано для измерения расстояний

Способ определения расстояния электронным дальномером // 1645817

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при светодальномерным измерениях п геодезии, геофизике

Лазерный дальномер // 1645816

Изобретение относится к измерительной технике; а именно к оптической локации,и может быть использовано для измерения дальности в геодезии , авиации и других областях науки и техники

Лазерный дальномер // 1624251

Изобретение относится к лазерной Дйльномерной технике и поэво тет повысить гочцость и расширить дигпазон измерений в геодезии и метрологии за счет сочетания импульсно-фазового метода измерения расстояний и мощного лазера с активной синхронизацией продольных мод, излучающего на дистанцию регулярную последовательность коротких световых импульсов

Способ фазового определения расстояния // 1613859

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к методам и средствам определения расстояний при помощи фазовых светодальномеров, и может быть использовано для бесконтактного определения расстояний, размеров и пространственного положения контролируемого объекта

Способ синхронизации сигналов длиннобазисного интерферометра // 1610273

Устройство для закрепления струн клавишного музыкального инструмента // 1603431

Изобретение относится к устройствам для закрепления струн клавишного музыкального инструмента и позволяет повысить качество звучания посредством того, что штифт 4 связан с рамой 5 с возможностью продольного перемещения и фиксации и несет буртик 6 для обеспечения возможности регулировки угла излома струны 2, расположенной под ним и связанной со штифтом посредством образования петли

Лазерный приемопередатчик // 2104484

Изобретение относится к лазерным приборам типа дальномеров, целеуказателей, снабженных дневным оптическим визиром, и может быть использовано для их сопряжения с каналом ночного видения или телевизионным каналом

Лазерный целеуказатель-дальномер // 2104485

Изобретение относится к аппаратуре для лазерного целеуказания и дальнометрии

Способ определения расстояния до объекта с подвижного наблюдателя // 2104486

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах навигации

Устройство для автоматического измерения расстояния между двумя объектами // 2116621

Устройство для определения углов, расстояний и видимости площадей // 2122708

Изобретение относится к геодезическому оборудованию и может быть использовано для определения на топографической карте площадей, видимых на отображаемой картой территории из любой точки местности или над местностью, находящейся в пределах этой карты, а также для определения углов наклона и направления реальных или воображаемых прямых, соединяющих любые две точки изображенной поверхности

Устройство для обнаружения оптоэлектронных объектов // 2129288

Лазерный дальномер // 2135954

Изобретение относится к лазерным приборам типа дальномеров, снабженных дневным оптическим визиром и предназначенных для измерения дальности до различных целей на местности

Фазовый светодальномер // 2139498

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к приборам для измерения расстояний с помощью источников света, и может быть использовано для точного измерения расстояния до объектов в геодезии, строительстве, топографии, маркшейдерском деле

Устройство для измерения расстояния // 2140622

Изобретение относится к аппаратуре измерения расстояний и может быть использовано, например, для определения расстояния от измерительного прибора до поверхности стены, потолка помещения или до предмета (объекта) внутри или вне помещения

Способ определения составляющих вектора скорости цели // 2143099

Изобретение относится к области полигонных испытаний образцов вооружений и военной техники и может быть использовано при определении параметров движения цели по данным фоторегистрирующих (оптических) средств траекторных измерений