RU98123932A - Способ и устройство для измерения расстояния - Google Patents

Claims (6)

1. Способ измерения расстояния путем измерения разности фаз излучаемого и принятого периодического сигналов, состоящий в том, что изменением частоты излучаемого сигнала устанавливают заданную разность фаз φ_o излучаемого и принятого сигналов, измеряют установленное значение частоты генератора и вычисляют расстояние из измеренного значения частоты и установленной разности фаз, отличающийся тем, что измеряют зависимость полной разности фаз излученного и принятого сигналов от частоты, для чего многократно на определенные значения Δφ_i изменяют заданную разность фаз, измеряют установленные значения частоты генератора f_i, вычисляют полную разность фаз ϕ_i для каждого значения частоты f_i (фазочастотную характеристику) по формуле ϕ_i= 2πn+φ $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{(}}{\text{i}}$ ^y), где n - округленное до целого числа значение

главное значение заданной разности фаз, установленной для i-го измерения, выделяют из фазочастотной характеристики линейную составляющую

из которой определяют расстояние (l), пройденное энергетически большей частью сигнала по основной траектории, и периодические составляющие, из параметров которых вычисляют разности расстояний, пройденные сигналом по основной и другим траекториям.

2. Способ измерения расстояния по п. 1, отличающийся тем, что на пути излучаемого сигнала устанавливают репер (например, отражатель), абсолютные координаты которого известны, принимают возвращенный им сигнал и определяют абсолютные координаты объекта иди объектов, используя вычисленные по фазочастотной характеристике расстояния между объектами и репером.

3. Устройство для измерения расстояния, содержащее генератор с частотой, управляемой напряжением, подключенный к выходу устройства, средство сравнения фаз (фазовый детектор), первый вход которого подключен к выходу генератора, второй к входу устройства, измеритель частоты, подключенный к выходу генератора и вычислительное средство, подключенное к измерителю частоты и определяющее расстояние, отличающееся тем, что дополнительно содержит соединенное шиной приема-передачи цифровой информации с измерителем частоты и вычислительным средством многофункциональное программируемое управляющее средство (контроллер), вход которого соединен с выходом средства сравнения фаз, а выход с входом управления частотой генератора, причем процессор и вычислительное средство наделены программой, обеспечивающей реализацию алгоритма измерения фазочастотной характеристики и вычисления расстояний с использованием, например, операций подключения и отключения входа генератора к выходу фазового детектора, изменения начальной частоты генератора, изменения знака коэффициента передачи сигнала с выхода фазового детектора на вход генератора.

4. Устройство для измерения расстояния по п. 3, отличающееся тем, что между выходом генератора и фазовым детектором либо между входом устройства и фазовым детектором включен управляемый фазовращатель на два или более фиксированных значения сдвига фазы, вход управления которого подключен к контроллеру.

5. Устройство для измерения расстояния по пп. 3 и 4, отличающееся тем, что между управляемым генератором и фазовым детектором дополнительно включена линия задержки сигнала, время задержки которой равно времени прохождения от генератора до фазового детектора сигнала, отраженного от компенсируемой неоднородности.

6. Устройство для измерения расстояния по пп. 3-5, отличающееся тем, что в передающий канал между управляемым генератором и выходом устройства, а также в приемный канал между входом устройства и фазовым детектором включены соединенные с командными выходами контроллера ключевые устройства, на время передачи сигнала открывающие передающий и запирающие приемный канал, а на время приема открывающие приемный и запирающие передающий канал.