Анализ погрешности импульсного лазерного дальномера
ВВЕДЕНИЕ
Измерения являются одним важнейшим средством познания природычеловеком, так как дают количественную характеристику окружающего мира, и тем самым помогают раскрывать законы природы. Задачей измерения является нахождение значения физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств. Изучением законов измерений методов и средств обеспечения их единства, а также способов достижения требуемой точности занимается метрология. Метрология имеет большое значение для прогресса естественных и технических наук, т.к. повышение точности измерений — одно из средств совершенствования путей познания природы человеком, открытий и практического применения точных знаний. Современная научно – техническая революция обусловила развитие метрологии, связанное с усовершенствованием эталонов, разработкой новых методов точных измерений, осуществлением мероприятий по обеспечению единства и требуемой точности измерений.
Впервые лазерная дальнометрия была применена в зарубежной
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЕНИЯХ И ИХ ПОГРЕШНОСТЯХ 8
1.1 Основные понятия 8
1.2 Источники погрешности измерений 10
2. РАЗНОВИДНОСТИ ЛАЗЕРНЫХ ДАЛЬНОМЕРОВ 12
2.1 Общие сведения 12
2.2 Принцип действия импульсного дальномера 13
2.3 Характеристики формы и длительности светового импульса 5
2.4 Виды структурных схем соединений преобразователей для измерений параметров электрических сигналов 17
3 Погрешности импульсных дальномеров 22
3.1 Общие положения 22
3.2. Обобщенная модель погрешностей 23
3.3. Погрешность от шумов в электронных трактах 24
3.4. Оценка атмосферной погрешности 25
3.5 Погрешности за редукцию результатов локации 26
3.6. Оценка суммарной погрешности 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. РМГ 29-99. Государственная система обеспечения единства измере-ний. Метрология. Основные термины и определения. Межгосудар-ственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации.
2. Алиев, Т. М., Тер-Хачатуров, А. А. Измерительная техника: учеб. по-собие для технических вузов. – М.: Высшая школа, 1991. 384 с
3. Комплекс аппаратуры для оценки технического состояния лазерных дальномерных систем. / Рубинштейн Б. И., Соловьев В. С., Шаргородский В. Д. // Пятый Российский симпозиум «Метрология времени и пространства», МВП94, Менделеево, 11-13 октября, 1994: Тр. Менделеево, 1994, 143с.
4. Частотомер вычислительный Ч3-65. Техническое описание и инструк-ция по эксплуатации/.
5. Максимцев, С. А. Атмосферная поправка в результаты оптических из-мерений расстояний до внеатмосферных объектов. — В кн.: Всесоюз-ное научно-практическое совещание по проблемам совершенствования аппаратурных средств и таблиц для определения рефракции электромагнитных волн в земной атмосфере. Тезисы докладов. — Иркутск: СФ ВНИИФТРИ, 1984, с. 79-81.
6. Научно-технический отчет по НИР «Комплекс». ИМВП ГП ВНИИФТРИ. — М., 1993.
7. [http://life-ergo.livejournal.com/].
Лазерные дальномеры основаны на измерении времени прохождения волн соответствующего диапазона от дальномера до второго конца измеряемой линии и обратно. Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта. Так, при импульсном методе дальнометрирования используется следующее соотношение:
, (3)
где – расстояние до объекта на момент измерения ;
– скорость распространения излучения в среде;
– время прохождения импульса до цели и обратно.
Рассмотрение этого соотношения показывает, что потенциальная точность измерения дальности определяется точностью измерения времени прохождения импульса энергии до объекта и обратно. Отсюда следует, что чем короче лазерный импульс, тем точнее можно измерить расстояние.
Задача определения расстояния между дальномером и целью сводится