ustify"> Вимірювання відстаней далекомірами пасивного типу засноване на визначенні висоти h рівнобедреного трикутника ABC, наприклад за відомою стороні AB=l (базі) і протилежного гострого кутку b (т. зв. параллактическому куті). При малих кутах b (виражених в радіанах)
h=l/b (1.1)
Одна з величин, l або b, зазвичай є постійною, а інша - змінної (вимірюваної). За цією ознакою розрізняють далекоміри з постійним кутом і далекоміри з постійною базою.
2. Лазерний далекомір
Лазерний далекомір - прилади р для вимірювання відстаней із застосуванням лазерного променя.
Широко застосовується в інженерній геодезії, при топографічній зйомці, у військовій справі, в навігації, в астрономічних дослідженнях, у фотографії.
Лазерний далекомір це пристрій, що складається з імпульсного лазера і детектора випромінювання. Вимірюючи час, який витрачає промінь на шлях до відбивача і назад і знаючи значення швидкості світла, можна розрахувати відстань між лазером і відображає об'єктом.
Рис. 2 Сучасні моделі лазерних далекомірів.
Здатність електромагнітного випромінювання поширюватися з постійною швидкістю дає можливість визначати дальність до об'єкта. Так, при імпульсному методі дальнометрирования використовується наступне співвідношення:
L=ct/2n (2.1.)
де L - відстань до об'єкта, c - швидкість світла у вакуумі, n - показник заломлення середовища, у якій поширюється випромінювання, t - час проходження імпульсу до цілі і назад.
Розгляд цього співвідношення показує, що потенційна точність виміру дальності визначається точністю вимірювання часу проходження імпульсу енергії до об'єкта і назад. Ясно, що чим коротше імпульс, тим краще.
. 1 Фізичні основи вимірювань і принцип дії
Завдання визначення відстані між далекоміром і метою зводиться до виміру відповідного інтервалу часу між зондирующим сигналом і сигналом, відбиття від мети. Розрізняють три методи вимірювання дальності в залежності від того, який характер модуляції лазерного випромінювання використовується в далекоміри: імпульсний, фазовий або фазово-імпульсний. Сутність імпульсного методу дальнометрирования полягає в тому, що до об'єкта надсилається зондуючий імпульс, він же запускає тимчасової лічильник в далекоміри. Коли відбитий об'єктом імпульс приходить до віддалеміру, то він зупиняє роботу лічильника. По тимчасовому інтервалу автоматично висвічується перед оператором відстань до об'єкта. Оцінимо точність такого методу дальнометрирования, якщо відомо, що точність вимірювання інтервалу часу між зондирующим і відбитим сигналами відповідає 10 в - 9 с. Оскільки можна вважати, що швидкість світла дорівнює 3 * 10в10 см/с, отримаємо похибка у зміні відстані близько 30 см. Фахівці вважають, що для вирішення ряду практичних завдань цього цілком достатньо.
При фазовому методі дальнометрирования лазерне випромінювання модулюється за синусоїдальним законом. При цьому інтенсивність випромінювання змінюється в значних межах. Залежно від дальності до об'єкта змінюється фаза сигналу, що впав на об'єкт. Відбитий від об'єкта сигнал прийде на приймальний пристрій також з певною фазою, що залежить від відстані. Оцінимо похибка фазового далекоміра, придатного працювати в польових умовах. Фахівці стверджують, що оператору не складно визначити фазу з помилкою не більше одного градуса. Якщо ж частота модуляції лазерного випромінювання становить 10 Мгц, то тоді похибка вимірювання відстані складе близько 5 см.
За принципом дії далекоміри поділяються на дві основні групи, геометричного і фізичного типів.
Рис. 3 Принцип дії далекоміра
Першу групу складають геометричні далекоміри. Вимірювання відстаней далекоміром такого типу засноване на визначенні висоти h рівнобедреного трикутника ABC (рис. 3) наприклад за відомою стороні АВ=I (базі) і протилежного гострого кутку. Одна з величин, I зазвичай є постійною, а інша - змінної (вимірюваної). За цією ознакою розрізняють далекоміри з постійним кутом і далекоміри з постійною базою. Далекомір з постійним кутом являє собою підзорну трубу з двома паралельними нитками в полі зору, а базою служить переносна рейка з рівновіддаленими діленнями. Вимірюється далекоміром відстань до бази пропорційно числу поділок рейки, видимих ??в зорову трубу між нитками. За таким принципом працюють багато геодезичні інструменти (теодоліти, нівеліри та ін.). Відносна похибка нитяного далекоміра - 0,3-1%. Більш складні оптичні далекоміри з постійною базою, побудовані на принципі поєднання зображень об'єкта, побудованими променями...
