різницева координата Х0 - ХТП, що визначає положення рухомого об'єкту в координатних осях ТП, визначається після екстраполятор, що дозволяє враховувати рух об'єкта в межах інтервалу дискретизації Т;
поправка? XТП до різницевої координаті Х0 - ХТП, що обчислюється як інтеграл від оцінки швидкості руху осі ТП в межах інтервалу дискретизації, дозволяє враховувати рух осі ТП, обумовлене як екстрапольовані рухом об'єкта, так і збурюючою дією на рухливе підставу. Як приклад визначимо чисельні значення необхідної помилки ?? і одержуваних помилок наведення лазерного променя при заданих значеннях:
при?=60 raquo ;, звідки ??=20"
Помилка системи стеження ТП
при найгіршою тактичної ситуації:
П=3 * 103 м; V0=7 * 102 м/с; Dk=7 * 103 м
V0?=2,8 * 102 м/с
? 0=0,36 * 10-1 1/с=124 кут. хв/с
при? =0,2; Т=0,1 с величина
? max=10 кут. хв
Визначимо помилки, що виникають при визначенні координат об'єкту через кінцевої точності системи стабілізації при Xmax=20 °, f=0,4 Гц, K=100:
XПmax=Xmax/K=(20 * 60)/100=12 кут. хв
? Пmax=30 кут. хв/с
?? max=3 кут. хв
Тоді сумарна помилка у вимірі координати цілі:
?? max=11 кут. хв
Таким чином, обчислена сумарна помилка виявилася менше половини зору ТП. Помилка? Max, обчислена без урахування поправки? XТП, виявилася значно більше необхідної помилки ??.
Введення поправки до координати об'єкта, обчисленої як оцінка до догляду осі ТП на інтервалі дискретизації, дозволить визначити координату об'єкта з помилкою, обумовленою помилками ДУС.
При помилках ДУС порядку 20 кут. с/с помилка в обчисленні поправки на інтервалі дискретизації T=0,1 c складе 2 угл. с, що значно менше необхідної помилки ??.
На підставі вищевикладеного можна зробити висновок про можливість побудови системи визначення координат рухомих об'єктів з лазерним супроводом, що задовольняє вимогам по точності.
2 прецензійні далекоміри на основі двухволнового інжекційного лазера
Відносна похибка вимірювання відстаней однохвильова лазерними далекомірами за величиною оптичної затримки сигналу на дистанції обмежена значеннями порядку 10-6 через відсутність інформації про швидкість поширення випромінювання уздовж лінії спостереження в конкретних метеоумовах. Так, наприклад, для випромінювання на довжині хвилі 0,8 мкм при зміні температури на один градус коефіцієнт заломлення повітря змінюється на 0,9? 10-6. Для прецизійних лазерних далекомірних систем середньоквадратична похибка вимірювань, обумовлена ??дисперсійними властивостями атмосфери, може бути знижена до одиниць сантиметрів шляхом розрахунку групового показника заломлення, якщо відомі тиск, температура і вологість. Однак ця операція досить трудомістка і вимагає залучення додаткових метеорологічних засобів та обчислювальної техніки.
Для обліку станів середовища при поширенні зондуючого випромінювання уздовж лінії спостереження пропонуються рециркуляционний метод вимірювання дальності [12], заснований на оптоелектронної рециркуляції одночасно на двох довжинах хвиль, і імпульсно-фазовий метод [13], який реалізує режим автоматичної підстроювання частоти зондувальних імпульсів, при якій на дистанції буде укладатися ціле число періодів на одній з оптичних довжин хвиль. Системи дозволяють отримати інформацію про швидкість поширення випромінювання на трасі і врахувати її значення при обчисленні дальності.
2.1 двухволнового рециркуляционний далекомір
Функціональна схема двухволнового рециркуляционного лазерного далекоміра показана на малюнку 4. У якості випромінювача далекоміра пропонується використовувати лазерний діод на основі асиметричною квантоворозмірними гетероструктури. Структура таких інжекційних лазерів описана в [14]. Активна область лазерного діода містить дві квантові ями різної ширини. Одна квантова яма шириною 8 нм виготовлена ??на GаАЅ, а інша квантова яма шириною 6 нм - на Al0,12Ga0,88Аs. Квантові ями, бар'єрний і обкладувальні шари лазера утворюють єдиний оптичний хвилевід для генерованого випромінювання на двох різних довжинах хвиль. При збільшенні струму інжекції генерація починається на більшій довжині хвилі? 1. У режимі генерації концентрація нерівноважних носіїв струму в ширшій квантовій ямі практично не змінюється, так як в ній посилюється довгохвильове випромінювання. Подальше збільшення струму призводить до виникнення генерації на більш короткій довжині хвилі? 2, яка посилюється в обох квантових ямах. Зростання інтенсивності когерентного випромінювання на цій довжині хвилі супроводжується падінням інтенсивності довгохвильового випромінювання. Перемикання довжини хвилі генерації від? 1=837 нм на? 2=787 нм відбувається при зміні стру...
