Способ измерения расстояний Советский патент 1982 года по МПК G01C3/08 G01S17/32 

(5) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ

I

Изс ретение относится к измерь нию расстояний с помощью светодальномеров.

Известна методика измерения длин линий путем установки в точках перегибов поворотных отклоняющих зеркал {11 .

Однако выполнение измерений с помощью светодальномеров, работающих в режиме амплитудной модуляции, не позволяет добиться необходимой томности измерений, особенно при измерении коротких расстояний.

Известно также использование светодальномеров с поляризационными модуляторами-демодуляторами на основе кристалла КДР, например типа Мекометр или ДВСД 2.

Однако при измерении ломаных линий с помощью таких дальномеров появляется погрешность, обусловленная деполяризацией излучения на отклоняющем зеркале.

Цель изобретения - исключение влияния деполяризации на поворотном отклоняющем зеркале при измерении длин ломаных линий.

Цель достигается тем, что каждый раз при изменении повброта зеркала поворачивают вокруг оптической оси дальномера кристалл и источник света до достижения состояния минимума светового потока на фотоприемнике дальномера.

На фиг, 1 представлена принципиальная схема светодальномера.осуществляющего способ; на фиг. 2 схема, иллюстрирующая расположение

15 узлов дальномера при различных поворотах отклоняющего зеркала.

Световой линейно поляризационный поток от источника 1 направляют в модулятор-демодулятор 2 на кристал20ле 3, подключенный к СВЧ генератору Ц. С помощью поворотного отклоняющего зеркала 5 свет, модулированный по поляризации, попадает на один из концевых отражателей 6, устанавливаемых на концах измеряемой ломаной линии . Отраженный поток возвращается через модулятор-демодулятор 2 и вспомогательные зеркала 7 на фотоприемник 8 через анализатор 9. Сигнал с выхода фотоприемника 8 усиливается и регистрируется в блоках 10 и П. При повороте зеркала 5 поворачивают совместно истомник 1 и кристалл 3 вокруг оптическо оси до получения минимума светового потока на фотоприемнике 8, При пово роте кристалла 3 вокруг оси 2,совпадающей с оптической осью дальноме ра, наведенные оси хи у , характеризующие форму эллипса сечения оптической индикатриссы, поворачивается вокруг оси Z. Таким образом эллипсу может быть задано любое требуемое положение в соответствии с углом поворота зеркала 5 вокруг осей X и у, перпендикулярных оси z Плоскость, образуемая поворотом оси х при мысленном перемещении вдоль луча, пересекается с наклонной плоскостью зеркала 5 отклоняющего луч. Линия пересечения этих плоскостей (принадлежащая обеим плоскостям) проходит через точку падения луча. Поскольку линия пересечения полностью находится в плоскости, перпендикулярной оптической оси, то поворотом наведенных осей кристалла всегда возможно совмещение либо оси х , либо у с линией пересечений указанных плоскостей. При совмещением следует понимать параллельность одной из наведенных осей кристалла с линией пересечения плоскостей. При этом другая наведенная ось кристалла находится в плоскости падения луча, т.е. в плос кости, образованной падающим на отклоняющее зеркало лучом и нормалью к поверхности отклоняющего зе кала. Правильная ориентация наведенных осей кристалла (совмещение) позволяет устранить влияние деполяризации , вносимой отклоняющим зеркалом, благодаря повороту главных осей эллипса, образованного электрическим вектором световой волны в процессе наложения поля СВЧ в соответствии с наведенными осями кристалла . Такое совмещенное положение и соответствует минимуму светового потока , а значит фазовый сдвиг на отклоняющем зеркале оказывается скомпенсированным. В соответствии с предлагаемым способом обеспечивается измерение длин ломаных линий с томностью существенно большей, чем при измерении светодальномерами с амплитудной модуляцией . Формула изобретения Способ измерения расстояний с помощью светодальномеров с поляриза ционным модуля тором-демодуля тором на основе кристалла КДР, отличающийся тем, что, с целью Исключения влияния деполяризации на поворотном отклоняющем зеркале при измерении длин ломаных линий, при измерении поворота зеркала поворачивают вокруг оптической оси дальномера кристалл и источник света до достижения состояния минимума светового потока на фотоприемнике дальномера . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. ZeitschriCt fur Vermessungwesen, 1975, P Ь 21-29. 2.Методы и приборы высокоточных геодезических измерений в строительстве, М., Недра, 1976, с. 1121U.