Способ измерения расстояний

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ путем излучения импульсов электромагнитных волн, приема отраженного сигнала и определения времени его запаздыванияТо тличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, излучаемые импульсы поляризуют, а отраженные сигналы анализируют по поляризации и выделяют сигналы с совпадающими по времени поляризованной и деполяризованной компонентами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) (5!)5 G 01 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2367198/10 (22) 07.06,76 (46) 15.12.92, Бюл. ¹ 46 (71) Институт оптики атмосферы СО АН

СССР (72) Ю,С, Балин и И.В. Самохвалов (53) 528.517(088,8) (56) Патент США N. 3515480, кл. G 01 С 3/00, опублик. 1970.

Прилепин М.Т„голубев А.Н. Квантовые оптические генераторы в геодезических измерениях. М.: Недра, 1972, с. 114 — 126.

Изобретение касается измерения расстояний до различных объектов, например поверхности планет, с летательных и спускаемых аппаратов, или обнаружения местоположения движущихся в атмосфере . объектов.

Известны способы определения дальности до объектов путем посылки импульса света малой длительности, регистрации эхосигнала и определения интервала времени, . в течение которого эхо-сигнал достигает максимального значения.

Однако этот способ характеризуется недостаточно высокой точностью, вследствие влияния атмосферных образований, расположенных по трассе локатор - лоцируемый объект;

Например, при локации с борта самолета величина сигнала, отраженного от облаков, зачастую равна или превышает величину сигнала, отраженного от земной поверхности, покрытой лесом или водой. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ путем излучения импульсов электромагнитных волн, приема отраженного сигнала и определения времени его запаздывания, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, излучаемые импульсы поляризуют, а отраженные сигналы анализируют по поляризации и выделяют сигналы с совпадающими по времени поляризованной и деполяризованной компонентами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ измерения дальности путем излучения импульсов электромагнитных волн, приема отраженного (Л сигнала и определения времени его запаз- 0р дывания, по которому для повышения помехозащищенности принятый отраженный сигнал стробируют во времени и выделяют его максимальное значение.

Недостатком способа является необходи- Фь масть предварительной ориентировочной информации о положении объекта, что затрудняет работу с движущимися объектами.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности путем исключения влияния на результаты атмосферных метеообразований.

Указанная цель достигается тем, что излучаемые импульсы поляризуют, а отраженные сигналы анализируют по поляризации и выделяют сигналы, поляризованная и депо581784

Способ реализуется следующим обраСЛ1

В качестве примера реализации способа рассматривают лоцирование земной поверхности с борта самолета, Источник излучения представляет собой оптический генератор с длиной волны

А= 0,6943 мкм, длительностью импульса излучения 30 с и энергией 0,3 Дж.

Составитель Ю,Балин

Редактор О.Филиппова Техред М.Моргентал Корректор B.äåòðàø

Заказ 563 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ляризованная компоненты которых совпадают по времени., Для объемнопротяженных целей, какими являются атмосферные метеообразования, например, облака и туманы, время прихода на фотоприемник локатора максимумов поляризованной и деполяризованной компонент будет различным, так как деполяризованная компонента определяется многократно рассеянным излучением.

При этом время запаздывания прихода максимума деполяризованной компоненты относительно поляризованной определяется оптической плотностью метеообразований, Для объектов с твердой поверхностью время запазДывания равно нулю, т.е. максимумы деполяризованной и поляризованной компонент эхо-сигнала совпадают во времени.

В направлении лоцируемого объекта направляют импульс поляризованного излучения малой длительности.

Рассеянное в обратном направлении излучение поступает на приемный телескоп и расщепляется на две взаимно ортогональные компоненты: поляризованную и деполяризованную, например, при помощи призмы Волластона, согласованной с плоскостью поляризации источника излучения.

Поляризованную и деполяризованную компоненты регистрируют фотоприемниками и -определяют интервал времени, отсчитываемый с момента посылки импульса излучения на объект, в течение которого максимальные значения этих компонент совпадают во времени.

В качестве приемника излучения используют линзовый телескоп с диаметром линзы 0,2 м и фокусным расстоянием 0,6 м.

В фокальной плотности приемноготелескопа устанавливают призму Волластона, . согласованную с плоскостью поляризации источника излучения.

Зондирование производят в вертикальном направлении. Отраженное излучение

"0 собирается приемным телескопом и направляется на призму Волластона, на выходе которой образуется поляризованная и деполяризованная компоненты.

Эти компоненты преобразовываются затем с помощью фотоумножителей ФЭУ84 в электрические сигналы и реализуются на осциллографе с1-65, В случае попадания по трассе лоцирования облаков наблюдается запаздывание прихода на фотоприемник максимума деполяризованного сигнала.

При отражении от земной поверхности, покрытой лесом, максимумы поляризованного и деполяризованного сигналов совпа25 дают по времени, и по величине интервала времени, в течение которого эти сигналы достигают максимума, определяют расстояние до поверхности Земли.

Так, если величина этого интервала ht

30 равна 10 мк/с, то расстояние R до поверхности, определяемое из соотношения равно 1,5 км.

Предлагаемый способ позволяет определить дальность до поверхности лоцируемых объектов, скрытых на фоне атмосферных образований. Прием поляри"0 эованной и деполяриэованной компонент и определение только временных параметров эхо-сигнала позволяют оперативно селектирбвать тип лоцируемого объекта, является ли он атмосферным образованием либо объек45 том с твердой поверхностью.

Предлагаемый способ может найти применение в системах оптического дальнометрирования.