Временный метод дальнометрии.

Временной (импульсный) метод является одним из самых распространенным методом измерения дальности. Дальность измеряется по времени запаздывания отраженного сигнала по отношению к излучаемому. В настоящее время находят применения два метода дальномерных измерений:

- беззапросный (автономный), с отраженным сигналом;

- запросный (неавтономный), с ретранслированным сигналом.

Рис.11.8. Схема беззапросного импульсного дальномера (а) и временные диаграммы (б).

В радиодальномерах с отраженным сигналом (рис.11.8.а) передатчик (ПРД) и блок измерения дальности (БИД) синхронизируются импульсами синхронизатора (Со)–диаграмма 1.

ПРД-ком излучаются высокочастотные колебания, которые модулируются или манипулируются по фазе или частоте по определенному закону в пределах каждого импульса (диаграмма 2).

С выхода ПРД через антенный переключатель (АП) радиоимпульсы поступают в антенну и излучаются в эфир.

На вход ПРМ-ка поступают сигналы, отраженные от цели. С выхода ПРМ видеоимпульсы поступают в блок измерения дальности (БИД), где измеряется время ( τ ) запаздывания этих импульсов относительно зондирующих. Антенный переключатель используется для запирания ПРМ во время излучения и для блокировки ПРД при приеме радиоимпульсов.

Временное запаздывание (τ) при прохождении сигналов до отражающего объекта и обратно и измеряемое расстояние до объекта( R) связаны соотношением

R = cτ / 2

При одновременном измерении расстояния до нескольких объектов импульсным дальномером необходимо, чтобы принятые сигналы не перекрывались во времени на входе ПРМ.

Если, например, R₁ и R₂ – расстояния до двух объектов, то отраженные от объектов сигналы не перекрываются при условии

‌‌‌‌‌‌‌| 2R₂ / c – 2R₁ / c | ≥ τ_и

где τ_и –длительность импульса на выходе приемника.

Из полученных соотношений следует, что минимально разрешаемое расстояние ΔR_min при котором возможно раздельное измерение дальности до двух объектов

ΔR_min ≥ cτ_и / 2

Это же расстояние определяет минимальную измеряемую дальность с помощью импульсного дальномера.

При максимальной дальности R_max период следования излучаемых импульсов Т_п выбирается из условия обеспечения однозначности измерения расстояния, согласно которому максимальное время запаздывания τ_max не должно превышать период следования.T_п

т.е. τ_max = 2R_max / c ≤ T_п

При нарушении полученного условия и R > cT_п / 2 возникает погрешность измерения, кратная величене c T_п / 2.

В качестве приемников информации используются электролучевые трубки (ЭЛТ) или автоматические измерители компенсационного типа, обычно преобразующие измеряемый временной интервал в цифровой код, где осуществляется подсчет в блоке измерения дальности (БИД) числа измерительных меток от генератора, который запускается зондирующим импульсом и останавливается отраженным импульсом. Число счетных импульсов, поступивших на счетчик дальности в момент прихода ответного импульса.

n_R = 2T_cч R/c

где T_сч период следования счетных импульсов, а n_R отображает дальность в двоичном коде.

Достоинство данного метода – относительная простота конструкции (используется одна антенна как для передачи импульсов так и для приема) и возможность измерение дальности одновременно до нескольких объектов.

Недостатки метода – невозможность измерения малых расстояний, т.к. в момент излучения импульсов приемник заперт, а для измерения больших расстояний необходимо иметь мощные передатчики.