Патент ссср 402736
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 04.1.1972 (№ 1733280!18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень ¹ 42
Дата опубликования описания 9.IV.1974.Ч. Кл. С Olc 1 00
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений
И GTKPblTHM
УДК 528.022(088.8) Авторы изобретения
Заявитель
С. 3. Мииииг, В. А. Михайлов, Л. М. Тригер и В. E. Тырса
Всесоюзный научно-исследовател ьский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИ НАТ ОБЪЕКТА
Изобретение относится к способам определения направлений и расстояний, преимущественно к геодезии.
Известен способ определения направлений и расстояний, заключающийся в том, что радио или световой луч развертывают в пространстве путем кругового вращения излучателя, регистрируют отраженный сигнал, определяют искомое расстояние по скорости и времени распространения сигнала, а направление определяют по геометрическому положению излучателя путем передачи этого положения «электрическим валом» на соответствующие индикаторы. Этот способ характеризуется низкой точностью определения угловых координат, сложностью технической реализации в геодезии, ограничением пределов измерения по дальности, вызванным зависимостью от частоты конкретного модулятора.
Для повышения точности измерений предлагается развертывание луча осуществлять в плоскости, например горизонтальной, в прямом и обратном направлениях, причем при прямом развертывании использовать в качестве начала отсчета времени сигнал, вырабатываемый внутри системы измерения, а при развертывании в обратном направлении— отраженный сигнал. Кроме того, повторное развертывание можно осуществлять в том же направлении с отличной по величине заданной скоростью, при этом при обоих этапах развертывания использовать в качестве на-. чала отсчета времени сигнал, вырабатывае-. мый внутри системы. Предложенный способ
5 позволяет избежать одного из ограничений, свойственных импульсному методу радиолокации, а именно: избежать модуляции излучения и тем самым не ограничивать пределов измерения по дальности частотой кон-10 кретного модулятора.
На фиг. 1 изображена схема определения паправлешш и расстояний прп развертывании луча с двумя равными по модулю и противоположными по направлению заданными
15 угловыми скоростями; ца фиг. 2 — то же, при развертывании луча с двумя разпымп по величине, цо одинаковыми по направлеIIHIo задашгыми угловыми скоростями.
20 Способ измерения координат объекта (направлений н расстояшш) осуществляется следующим образом. С помощью известш гх средств производят круговое развертывание луча, например лазерного, в горизонтальной
25 плоскости. 11ачало отсчета направления (временного интервала) осуществляют внутри системы, например, при помощи фотоприемника 1 в момент прохождения через него луча 2 от излучателя 3. Затем регистрируют
30 сигнал, отраженный от углового отражателя
402736
4, установленного на обьекте, координаты которого подлежат определению.
Обозначим время поворота луча на угол я (от начала отсчета, т. е. от положения луча
2 до направления 5 на объект) через 1а, а время распространения луча от излучателя
3 до отражателя 4 и от отражателя 4 до приемника (на чертеже не показан) через
2tl, что соответствует повороту луча на угол AI>:. Тогда время от начала отсчета до момента принятия отраженного сигнала
У;,=/.+2t (1) где а l
t„„= —; 3,= —;
<О е т„+т, 2 (3) 1 т„-т, 4 (4) предварительно представляя . 7 » и То од им из известных способов, например время-импульсным кодированием в цифровой эквивалент. ж=сопз1 и с — соответственно скорости развертывания и распространения сигнала; 1— расстояние от излучателя 3 до углового отражателя 4.
Слагаемые в формуле (1) не известны. Для разрешения неоднозначности осуществляют повторное развертывание с отличной угловой скоростью. При этом возможны два случая.
Повторное развертывание с угловой скоростью, равной по величине и противополо>кной по направлению первому развертыванию, т. е. со скоростью о; то же, со скоростью а, совпадающей по направлению и отличающейся по величине.
Рассмотрим первый случай (фиг. 1) . Примем за начало отсчета момент фиксации отраженного сигнала. Время движения при повторном развертывании от момента принятия отраженного сигнала до момента совпадения луча с началом отсчета, принятом при первом развертывании, Т,=t 2/, (2)
Время То соответствует повороту луча на угол ао.
Решая систему уравнений (1) и (2), определяют
Рассмотрим второй случай (фиг. 2). Оставив начало отсчета то >ке, что и при первом развертывании, измеряют скорость развертывания на
=const, и где n — известное положительное число, например n) 1. В этом случае при повторном развертывании со скоростью о определяют время движения луча от начала отсчета до момента принятия отраженного сигнала
Т „= и t., +2t, 15
Время Т „соответствует повороту луча на угол а ».
Решая систему уравнений (1) и (5), определяют
20 т. — т„
t,„=
7 и — 1 (6) t,= и т.— т „
2(n — 1) 25
Предмет изобретения
Способ определения координат объекта, заключающийся в измерении направления на объект и расстояния до него, путем кругового развертывания луча света, приема отра40 женного от объекта сигнала и измерения временного интервала между начальным сигналом, вырабатываемым внутри системы, и принятым сигналом, отличсиощийся тем, что, с целью повышения точности измерений, осу45 ществляют развертывание луча в прямом и обратном направлениях, причем при обратном развертывании в качестве начального сигнала принимают отраженный от объекта сигнал, а конечным — сигнал, вырабатывас5р мый внутри системы, и по временным интервалам прямого и обратного развертывания
BLI øñëÿlI>T направление на объект и расстояние до него. предварительно представляя Т» и T » öèôðîвыми эквивалентами, аналогично первому
30 случ аю.
На чертеже поз. 6 обозначены шкалы временных интервалов.
Тираж 755 Подписное
Совета Министров СССР открытий наб., д. 4, 5
Заказ 720 4 Изд. Хо 1042
Е\НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и
Москва, )К-35, Раушская
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель В. Соломатов
Редактор С. Андреева Тсхред T. Миронова Корректоры: В. Петрова и М. Коробова