Сделать домашней|Добавить в избранное
 
 
» » » Билеты по геодезическим приборам и измерениям с 41 по 63

Билеты по геодезическим приборам и измерениям с 41 по 63

Автор: admin от 18-09-2015, 23:48
    Скачать с Depositfiles 

 

 

 

 

41. Как называется фазовый метод измерения расстояний на несущей частоте?

Фазовый метод может быть реализован в двух вариантах:

- на несущей частоте, т.е. без модуляции;

- на частоте модуляции.

Фазовый метод на несущей частоте часто называют интерференционным методом. Особенно применимо это название к оптическому диапазону.

В некоторых случаях используют сочетание импульсного и фазового методов, и такой комбинированный метод называют импульсно-фазовым.


42. Гармонические колебания при излучении происходят с круговой частотой «омега» при начальной фазе «фи нулевое». Запишите в общем виде выражение для текущей фазы колебания опорного сигнала.

43. Гармонические колебания при излучении происходят с круговой частотой «омега» при начальной фазе «фи нулевое». Запишите в общем виде выражение для текущей фазы колебания информационного сигнала, прошедшего расстояние от излучателя до отражателя и обратно.

,

где  - время распространения излучения волн вдоль дистанции в прямом и обратном направлениях.


44. Нарисуйте принципиальную схему фазового метода измерения расстояния. Для чего предназначен фазометр в дальномере?

Фазометр измеряет разность фаз излучаемых и принимаемых колебаний









45. Запишите уравнение связи сдвига фаз и измеряемого расстояния в фазовом методе измерений.

, где 

Таким образом, расстояние  можно вычислить (при постоянной скорости ), если измерить сдвиг фаз  на частоте , возникший в результате прохождения электромагнитными колебаниями расстояния до отражателя и обратно.


46. Запишите выражение для сдвига фаз «фи с нижним индексом два дэ», в котором он может быть представлен в общем случае?

Очевидно, что сдвиг фаз  в общем случае всегда можно представить в виде

,

где - целое число, а  - величина, меньшая  .


47. В каком диапазоне измеряет сдвиг фаз любой фазометр? Запишите основное уравнение фазовой дальнометрии

Любой фазометр может измерить сдвиг фаз лишь в пределах от  до , т.е. только величину , а, следовательно, число остается неизвестным.

Основное уравнение фазовой дальнометрии:


48. Что такое масштабная частота при фазовом методе измерения расстояний?

Основное уравнение фазовой дальнометрии:

, где

 - длина волны; - дробь, меньшая единицы .

Формула показывает, что измеряемое расстояние равно некоторому числу  полуволн . Другими словами, величина  представляет собой ту линейную меру, при помощи которой проводится измерение расстояния – своеобразную масштабную единицу длины, «укладываемую» на измеряемом отрезке. Поэтому соответствующую длине волны  частоту , к которой относится измеряемый фазовый сдвиг, называют масштабной частотой.

В геодезических фазовых дальномерах, как правило, применяется модуляция излучаемых колебаний, и масштабной частотой является частота модуляции.


49. Чем является длина полуволны, соответствующая масштабной частоте, в фазовом методе измерения расстояний? Поясните с использованием математических выражений.

Основное уравнение фазовой дальнометрии:

Формула показывает, что измеряемое расстояние равно некоторому числу  полуволн . Другими словами, величина  представляет собой ту линейную меру, при помощи которой проводится измерение расстояния – своеобразную масштабную единицу длины, «укладываемую» на измеряемом отрезке.


50. Какая частота – несущая или частота модуляции – является масштабной в фазовых дальномерах? Обоснуйте ответ.

В геодезических фазовых дальномерах, как правило, применяется модуляция излучаемых колебаний, и масштабной частотой является частота модуляции.

Для фазовых измерений в геодезических дальномерах общего назначения оптимальными являются частоты, лежащие в диапазоне . Однако непосредственное излучение колебаний с такими сравнительно низкими частотами для точных измерений неприемлемо по ряду причин: отражение от подстилающей поверхности, дифракция, значительные размеры антенн.

Таким образом, возникает противоречие, состоящее в том, что с точки зрения условий излучения и распространения наиболее подходящими являются электромагнитные волны СВЧ и оптического диапазона, а с точки зрения фазовых измерений – волны, соответствующие значительно более низким частотам.

Для разрешения этого противоречия в фазовых дальномерах используют модуляцию излучаемых колебаний. Передатчик излучает колебания СВЧ или оптического диапазона, которые служат несущими колебаниями. Они модулируются колебаниями частот , к которым относятся фазовые измерения и которые, следовательно, являются измерительными, масштабными.

Итак, передатчик излучает модулированные колебания. Поскольку несущая частота нужна лишь как переносчик масштабной частоты, то после приема модулированных колебаний от несущей в общем случае надо избавиться, т.е. выделить из принятого модулированного сигнала только колебания масштабной частоты – частоты модуляции.


51. На какие частоты – высокие или низкие – рассчитана работа фазометра? Что в этом случае означает термин «высокие частоты», а что «низкие»? Какие это частоты?

Работа фазометра рассчитана на низкие частоты. Для фазовых измерений в геодезических дальномерах общего назначения оптимальными являются частоты, лежащие в диапазоне. Но, из за условий излучения и распространения, наиболее подходящими для распространения являются электромагнитные волны СВЧ и оптического диапазона.


52. Почему в фазовом методе измерений возникает необходимость в модуляции несущих колебаний?

Для фазовых измерений оптимальными являются частоты, лежащие в диапазоне . Однако непосредственное излучение колебаний с такими для точных измерений неприемлемо по ряду причин: отражение от подстилающей поверхности, дифракция, значительные размеры антенн. Таким образом, возникает противоречие, состоящее в том, что с точки зрения условий излучения и распространения наиболее подходящими являются электромагнитные волны СВЧ и оптического диапазона, а с точки зрения фазовых измерений – волны, соответствующие значительно более низким частотам. Для разрешения этого противоречия в фазовых дальномерах используют модуляцию излучаемых колебаний.


53. Колебания какой частоты – несущей или масштабной – используются в фазовой дальнометрии в качестве информационного сигнала?

В качестве информационного сигнала в фазовой дальнометрии используют масштабные частоты


54. Для чего необходима несущая частота в фазовом методе измерения расстояний? Обоснуйте ответ.

Т.к. колебания масштабной частоты частоты неприемлемы для непосредственных излучений, а с точки зрения условий распространения наиболее подходящими являются электромагнитные волны СВЧ и оптического диапазона то их используют для разрешения противоречия распространения колебаний в фазовых дальномерах, используя модуляцию излучаемых колебаний. Передатчик излучает колебания СВЧ или оптического диапазона, которые служат несущими колебаниями.


55. Колебания какой частоты (несущей или масштабной) используются в приемнике дальномера в фазовом методе в качестве сигнала, по которому определяется расстояние? Обоснуйте ответ.

Колебания масштабной частоты используются в приемнике дальномера в фазовом методе в качестве сигнала, по которому определяется расстояние.

Для фазовых измерений оптимальными являются частоты, лежащие в диапазоне . Однако непосредственное излучение колебаний с такими для точных измерений неприемлемо по ряду причин: отражение от подстилающей поверхности, дифракция, значительные размеры антенн. Таким образом, возникает противоречие, состоящее в том, что с точки зрения условий излучения и распространения наиболее подходящими являются электромагнитные волны СВЧ и оптического диапазона, а с точки зрения фазовых измерений – волны, соответствующие значительно более низким частотам. Для разрешения этого противоречия в фазовых дальномерах используют модуляцию излучаемых колебаний. Передатчик излучает колебания СВЧ или оптического диапазона, которые служат несущими колебаниями. Они модулируются колебаниями частот , к которым относятся фазовые измерения и которые, следовательно, являются измерительными, масштабными.


56. От какой частоты необходимо избавиться после приема сигнала приемником дальномера в фазовом методе измерения расстояний? Дайте обоснование.

После приема сигнала приемником дальномера в фазовом методе измерения расстояний избавляются от несущей частоты. Это выполняется, поскольку несущая частота нужна лишь как переносчик масштабной частоты


57. Какая операция используется для выделения из модулированного колебания сигнала масштабной частоты? Для чего выполняется эта операция?

Для выделения из модулированного колебания сигнала масштабной частоты применяют операцию детектирования. Выполняется для того, что бы после приема модулированных колебаний от несущей частоты в общем случае надо избавиться, т.е. выделить из принятого модулированного сигнала только колебания масштабной частоты – частоты модуляции. Это выполняется, поскольку несущая частота нужна лишь как переносчик масштабной частоты.


58. На какие два класса делятся геодезические дальномеры? Какой параметр лежит в основе такого деления? Дайте обоснованный ответ.

В зависимости от используемого диапазона несущих частот геодезические фазовые дальномеры делятся на свето- и радиодальномеры.

В основе деления лежит то, что Светодальномеры – это дальномеры, в которых в качестве несущих используются частоты оптического диапазона – видимый свет или инфракрасное (ИК) излучение. Радиодальномеры – это дальномеры, в которых в качестве несущей используются частоты СВЧ радиодиапазона (сантиметровые или миллиметровые радиоволны). Таким образом, основное различие между свето- и радиодальномерами заключается в диапазоне используемых несущих колебаний. Это влечет за собой конструктивные различия, обусловленное различными методами передачи, модуляции и приема оптических и радиоволн.


59. На какие две группы делятся фазовые дальномеры в зависимости от частот, на которых измеряется разность фаз?

Фазовые дальномеры в зависимости от частот, на которых измеряется разность фаз подразделяются на две группы: дальномерами с фиксированными частотами и дальномерами с переменной частотой модуляции

В дальномерах с фиксированными частотами, разность фаз  измеряется на определенной заданной частоте модуляции , предусмотренной при конструировании дальномера. В дальномере может быть несколько фиксированных частот, значения которых точно известны.

В дальномерах с переменной частотой модуляции частоту модуляции  можно плавно менять в некотором диапазоне. При этом используется то обстоятельство, что при изменении частоты  меняется и разность фаз . В таких дальномерах вместо разности фаз  измеряют частоту , при которой  становится равной определенному известному значению. Дальномеры такого типа называются.


60. Что такое «разрешение неоднозначности» в фазовом методе измерения расстояний и отчего возникает эта неоднозначность?

Чтобы вычислить расстояние по основному уравнению фазовой дальнометрии  необходимо определить целое число  и тем самым устранить неопределенность или неоднозначность этого уравнения. Определение числа  называется разрешением неоднозначности (или многозначности) и в разных типах фазовых дальномеров эта задача решается различным образом.


61. Какие способы разрешения неоднозначности используются в радио- и светодальномерах?

В свето- и радиодальномерах используются два основных способа разрешения неоднозначности:

способ плавного изменения частоты;

- способ фиксированных частот;

- комбинированный способ.


62. Какой способ разрешения неоднозначности является наиболее употребительным в фазовом методе измерения расстояний?

Чтобы вычислить расстояние по уравнению вида  (основное уравнение фазовой дальнометрии) необходимо определить целое число  и тем самым устранить неопределенность или неоднозначность этого уравнения. Определение числа  называется разрешением неоднозначностиВ свето- и радиодальномерах наибольшее распространение получилспособ фиксированных частот.


63. Каким образом разрешается неоднозначность в способе фиксированных частот?

Дальномеры с одной фиксированной частотой модуляции не могут обеспечить разрешение неоднозначности, за исключением коротких расстояний.

Путь, позволяющий решить задачу, состоит во введении нескольких фиксированных частот. При  частотах имеем  независимых уравнений:

где все величины  известныно неизвестны все  и . Решение задачи может быть различным в зависимости от того, как выбраны частоты . Существуют два основных варианта построения сетки фиксированных частот:

1- метод кратных частот, составляющих ряд ;

2 - метод комбинационных частот, т.е. близких частот, выбранных так, чтобы последовательно уменьшались в целое число раз разности первой и следующих частот; обычноРассмотривается только метод кратных частот.



    Скачать с Depositfiles 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий