Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Повышение точности геодезических фазовых светодальномеров путем использования гармоник масштабной частоты

ВАК РФ 25.00.32, Геодезия

Автореферат диссертации по теме "Повышение точности геодезических фазовых светодальномеров путем использования гармоник масштабной частоты"

УДК 528.517 На правах рукописи

Классов Александр Борисович

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ФАЗОВЫХ СВЕТОДАЛЬНОМЕРОВ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАРМОНИК МАСШТАБНОЙ ЧАСТОТЫ

25.00.32 —"Геодезия"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск—2004

Работа выполнена в Сибирской государственной геодезической академии

Кошелев Александр Владимирович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Защита состоится «15» апреля 2004 г. в 15 час. на заседании диссертационного совета Д 212.251.02 при Сибирской государственной геодезической академии по адресу: 630108, г. Новосибирск-108, ул. Плахотного, д. 1О,СГГА,ауд.4ОЗ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГТА.

Автореферат разослан «15» марта 2004 г.

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент

Уставич Георгий Афанасьевич;

Ведущая организация

кандидат технических наук Лапко Александр Петрович Производственное объединение «Инженерная геодезия», г. Новосибирск

Ученый секретарь

диссертационного совета

Изд. лиц. ЛР №020461 от 04.03.1997 Подписано в печать 10.03.2004. Формат 80x64 1/16 Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 0,84 Тираж 100

Заказ 31.

Отпечатано в картопечатной лаборатории СГТА 630108, Новосибирск, 108, Плахотного 8

Общая характеристика работы

Актуальность. Решение ряда стоящих перед геодезией практических и научных задач связано с проведением линейных измерений с высокой точностью. Среди приборов, применяемых для проведения линейных измерений, особое место занимают фазовые светодальномеры. Их применение обусловливается сравнительно невысокой стоимостью, универсальностью, возможностью автоматизации измерений, удобством в использовании и высокой Точностью.

Значительный вклад в развитие светодальнометрии внесли ученые Батраков Ю.Г., Большаков В.Д., Генике А.А., Голубев А.Н., Клюшин Е.Б.,. Кондрашков А.В., Лобачев В.М., Михеечев B.C., Мовсесян РА, Прилепин М.Т., Ямбаев Х.К. и др. Среди зарубежных исследователей в этой области следует отметить работы Бахнерта Г., Деймлиха Ф., Камена X. и др. Решению ряда задач светодальномерных измерений посвящены работы ученых СГТА Кошелева А.В., Лесных И.В., Середовича В.А., Синякина А.К., Уставича Г.А. и др.

Несмотря на значительные технические усовершенствования, используемые в современных светодальномерах и тахеометрах, существует необходимость дальнейшего повышения их точности. Например, такие виды работ как разбивка сети при строительстве прецизионных объектов (ускорителей заряженных частиц, радиоантенных комплексов и др.)» больших комплексных пространственных систем и высотных зданий, а также наблюдение за горизонтальными деформациями сооружений требуют проведения линейных измерений со среднеквадратической ошибкой, не превышающей одного (а в некоторых случаях и десятых долей) миллиметра. Весьма актуальна разработка высокоточных светодальвомеров для создания базисов, пригодных для метрологической аттестации современных средств линейных измерений. Высокую эффективность от применения светодальномеров наивысшей точности можно получить при решении задач мониторинга перемещения земной коры.

Таким образом, существует необходимость поиска теоретических и технических решений, позволяющих увеличить точность светодальномеров, что требует изучения факторов, являющихся источниками погрешностей фазовых измерений, и поиска методов ослабления их влияния.

Целью диссертационной работы является повышение точности геодезических фазовых светодальномеров путем усовершенствования их электронной схемы.

Основные задачи исследования:

1) исследование используемых в светодальнометрии современных методов повышения точности линейных !

2) анализ источников ошибок, влияющих на точность фазовых светодальномеров;

3) оценка точности и дальности действия фазовых светодальномеров в режиме использования гармоник масштабной частоты;

4) разработка и изготовление на базе светодальномеров СТ5 и 2СТ10 приборов, работающих с использованием гармоник масштабной частоты;

5) экспериментальные исследования точности и дальности действия светодальномеров для оценки эффективности их работы в режиме использования гармоник масштабной частоты.

Объектом исследования являются методы повышения точности геодезических фазовых светодальномерных измерений.

Методы исследований. Методологической основой работы являются методы анализа информационных процессов, статистической обработки результатов измерений и математического моделирования. Достоверность теоретических результатов подтверждается экспериментальными исследованиями.

Научная новизна исследований заключается в применении для повышения точности фазовых светодальномеров способа использования гармоник масштабной частоты, что позволяет значительно уменьшить ошибку измерения расстояний, значения которых не превышают 1000 м.

При исследовании этого вопроса впервые:

1) обосновано повышение точности линейных измерений при работе светодальномера в режиме использования гармонических составляющих масштабной частоты;

2) разработаны способы модернизации электронных схем светодальномера для обеспечения его работы в режиме использования гармонических составляющих масштабной частоты;

3) на базе светодальномеров СТ5 и 2СТ10 разработаны и экспериментально исследованы приборы, работающие в режиме использования второй гармоники масштабной частоты.

Практическая ценность. В процессе работы над диссертацией были разработаны:

1) устройство, позволяющее повысить точность линейных измерений путем перестройки гетеродинных фазовых светодальномеров в режим использования высших гармоник с помощью повышения частоты вспомогательного генератора;

2) устройство, позволяющее повысить точность линейных измерений путем перестройки гетеродинных фазовых светодальномеров в режим использования высших гармоник масштабной частоты с помощью преобразований измерительного сигнала на частоте измерения разности фаз;

3) приборы на базе светодальномеров СТ5 и 2СТ10, работающие в режиме использования второй гармоники масштабной частоты.

Результаты, полученные в работе, позволяют создавать светодальномеры, работающие в режиме использования гармоник масштабной частоты, что значительно повышает инструментальную точность приборов.

Основные положения, представляемые к защите:

1) усовершенствование электронной схемы светодальномеров для повышения точности измерения расстояний, значения которых достигают 1000 м при работе в режиме использования гармонических составляющих масштабной частоты;

2) способ перестройки фазовых светодальномеров в режим использования гармоник масштабной частоты путем повышения частоты гетеродина;

3) способ перестройки фазовых светодальномеров. в режим использования гармоник масштабной частоты путем преобразований-дистанционного сигнала на частоте измерения разности фаз;

4) результаты экспериментального исследования светодальномера, работающего в режиме использования второй гармоники масштабной частоты.

Реализация результатов работ. Основные положения диссертационной работы реализованы в Сибирском научно-исследовательском институте геологии, геофизики и минерального сырья при создании базиса, предназначенного для эталонирования GPS-приемников, и в учебном процессе СГГА по дисциплине «Геотроника», что подтверждено соответствующими актами.

Апробация. Основные положения и результаты научного исследования докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях:

- 1) международной научно-технической конференции "Авангардные технологии, оборудование, инструмент и компьютеризация производства оптико-электронных приборов". 1995 г.;

2) XLVI Научно-технической конференции СГТА, посвященной тридцатилетию оптического факультета. 1996 г.;

3) международной научно-технической конференции «Современные проблемы геодезии и оптики», посвященной 65-летию СГТА-НИИГАиК 2327 ноября 1998 г.;

4) XLVШ Научно-технической конференции СГТА 2002 г.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 10

научных работах.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, приложений и библиографии. Работа изложена на 182 страницах машинописного текста, включая 30 рисунков, 8 таблиц, 5 приложений. Библиография содержит 105 наименований, из которых 8 на иностранном языке.

Основное содержание работы

В первом разделе рассмотрены источники ошибок, ограничивающие точность приборов, используемых для линейных измерений, проведен сравнительный анализ средств измерения расстояний. Отмечено, что требования к точности линейных измерений в настоящее время постоянно возрастают, что связано со строительством высокотехнологичных объектов. Применение при строительстве автоматизированных дальномерных приборов наивысшей точности открывает перспективы значительного повышения производительности и качества геодезических работ. При этом, применение спутниковых систем местоопределения затруднено при проведении измерений на застроенных территориях и при наличии источников сильных радиопомех. Кроме того, точность спутниковых методов значительно снижается при неблагоприятном геометрическом расположении космических станций местоопределения, при переотражениях радиоволн от различных зданий, а также при ионосферных возмущениях. В связи с этим тахеометры и светодальномеры продолжают быть основными средствами линейных измерений.

Повышение точности светодальномеров является перспективным направлением, имеющим большое значение в таких областях, как прикладная геодезия, геомониторинг и метрология. Для повышения точности фазовых светодальномеров могут использоваться как методические приемы, так и технические решения.

В качестве технического способа увеличения точности светодальномерных измерений рассматривается использование гармоник масштабной частоты в качестве измерительного сигнала.

Известно, что при определении расстояний свыше одного километра основной вклад в общую ошибку светодальномерных измерений вносит фактор влияния атмосферы, а на малых расстояниях общая ошибка главным образом определяется погрешностью измерения разности фаз между опорным и дистанционным сигналом. Повышение масштабной частоты в светодальномерах вызывает ряд технических трудностей, к основным из которых относятся увеличение потребляемой мощности прибора и потребность в принятии мер по защите узлов конструкции от паразитных высокочастотных сигналов. Поэтому проектирование, изготовление и применение светодальномеров, использующих высокие масштабные частоты

не всегда оправданы, поскольку требуют значительных затрат. Следует отметить, что при измерении больших расстояний повышение масштабной частоты не оказывает заметного влияния на общую точность прибора.

Разрешить отмеченное противоречие можно с помощью использования гармоник масштабной частоты.

Фазовая составляющая ошибки измерен/и эеделяется

°<Р

формулой:

где т<р — инструментальная ошибка определения разности фаз между опорным и измерительным сигналами; масштабная частота;

скорость распространения измерительного сигнала в атмосфере. Из формулы (1) следует, что при увеличении масштабной частоты в п раз погрешность измерений расстояния, связанная с ошибкой измерения разности фаз, также уменьшится в и раз.

Применение гармоник масштабной частоты в качестве измерительного сигнала позволяет прибору работать на повышенной частоте, что уменьшает вклад фазовой ошибки в общую погрешность прибора пропорционально номеру используемой гармоники. Следует отметить, что при увеличении рабочей частоты раз, величина ее относительной нестабильности не

изменяет своего- значения, поскольку абсолютная нестабильность результирующей частоты также увеличивается в и раз.

Амплитуда гармонических составляющих зависит от формы сигнала и снижается с увеличением номера гармоники, что приводит к уменьшению мощности полезной составляющей сигнала на- выходе излучателя. Зависимость светового потока (в условных единицах) от времени на выходе излучателя и спектр сигнала масштабной частоты светодальномера СТ 5 показаны на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 - Форма сигнала масштабной частоты светодальномера СТ5

/1=15 /2=30 /3=45 /4=60 /5=75 /6=90 /МГц

Рисунок 2 - Спектр сигнала масштабной частоты светодальномера СТ5

Согласно известной зависимости дальности действия от мощности излучаемого сигнала, при уменьшении мощности светового потока в п раз

дальность действия снижается пропорционально \/й. Так, дальность действия светодальномера СТ5, которая при работе в стандартном режиме равна пяти километрам, при использовании шестой гармоники масштабной частоты составит около двух километров.

При увеличении скважности сигнала масштабной частоты путем уменьшения длительности импульсов расширяется спектр излучаемого сигнала, что позволит значительно снизить фазовую составляющую ошибки измерений. Например, модуляция излучаемого светового потока импульсами длительностью 667 пс для масштабной частоты 15 МГц позволяет перестроить светодальномер в режим использования пятидесятой гармоники. В этом случае фазовая ошибка светодальномера уменьшается до 0,1 мм при дальности действия более 3 км.

Форма модулированного светового потока прибора, работающего в режиме использования пятидесятой гармоники и спектральный состав сигнала масштабной частоты приведены на рисунках 3 и 4.

Рисунок 3 - Форма сигнала масштабной частоты светодальномера при длительности импульса 667 нс и скважности 100

Рисунок 4 - Спектр сигнала масштабной частоты светодальномера при длительности импульса 667 пс и скважности 100

Таким образом, перспективы использования гармоник масштабной частоты в светодальномерах требуют анализа источников фазовой ошибки и факторов, ограничивающих дальность действия светодальномеров.

Во втором разделе обосновывается эффективность использования гармонических составляющих масштабной частоты гетеродинных фазовых светодальномеров с учетом амплитудных и фазовых соотношений опорного и измерительного сигналов. Отмечено, что наиболее высокие требования к точности светодальномерных измерений в прикладной геодезии предъявляются при определении длин коротких линий, например, при выполнении высокоточных линейно-угловых построений (длины сторон от 10 до 100 м), а также при контроле за деформациями сооружений (измеряются расстояния от 10 до 200 м). В связи с этим необходимо учитывать снижение дальности действия светодальномера при повышении его инструментальной точности путем использования гармонических составляющих масштабной частоты. Для решения этой задачи с учетом спектрального состава опорного и измерительного сигналов рассмотрен процесс преобразования светового потока в электрический сигнал. Отмечено, что спектральный состав измерительного сигнала разностной частоты позволяет провести модернизацию прибора двумя способами с помощью

повышения частоты гетеродина и с помощью выделения гармоники на частоте измерения разности фаз.

В первом случае значение частоты гетеродинного сигнала сор должно выбираться таким образом, чтобы разность между значением частоты гетеродина ар и используемой гармоникой масштабного генератора соответствовала промежуточной частоте модернизируемого прибора

Суть второго метода перестройки светодальномера в режим использования гармоник масштабной частоты заключается в преобразовании спектральных составляющих измерительного сигнала пониженной частоты. Известно, что в спектре выходного сигнала фотоприемника содержатся гармонические составляющие, частоты которых соответствуют значениям как результат процесса гетеродинирования сигнала масштабной частоты. Очевидно, задача, решаемая при перестройке светодальномера в режим использования гармоник масштабной частоты, состоит в том, чтобы при сохранении фазового сдвига соответствующей спектральной составляющей провести преобразования, результатом которых будет сигнал с частотой измерения разности фаз Пдоа/- Фазовый сдвиг полученного

сигнала относительно опорного составит время прохождения

дистанционного сигнала до отражателя и обратно. Таким образом, фазовые измерения будут проводиться между первой гармоникой опорного сигнала и «-ной гармоникой дистанционного. Описываемые преобразования осуществляются с использованием дополнительного генератора, частота которого выбирается в соответствии с условием:

Формулы (2) и (3) позволяют разработать схемы, реализующие предлагаемые режимы работы светодальномера на практике.

Оценка эффективности работы светодальномера в режиме использования гармоник масштабной частоты основана на анализе источников погрешностей фазовых измерений. В этой связи в работе подробно рассмотрено влияние шумов фотоприемника и нестабильности разностной частоты на ошибку определения разности фаз. В результате рассмотрения источников погрешностей фазометра светодальномера и их влияния на инструментальную ошибку прибора установлено, что для эффективной модернизации прибора необходимо обеспечение условия, при

сог-псом =С1ИЗМ.

(2)

&ДОП ^п((0Г-й)М) + 0.тм.

(3)

котором соотношение сигнал/шум в измерительном канале значительно больше двух

Зависимость ошибки фазовых измерений тц^, от соотношения сигнал/шум при измерении предельных расстояний оценивается по формуле:

где длина волны, соответствующая используемой гармонике

масштабной частоты;

эффективная полоса пропускания усредняющего звена фазометра;

эффективная полоса спектра помех на входе фазометра; мощности шума и сигнала соответственно.

Обеспечение требуемого соотношения сигнал/шум при использовании предлагаемого режима работы светодальномера не представляет технических трудностей при измерении расстояний до 1000 м.

Анализ факторов, влияющих на дальность действия модернизированного светодальномера позволил установить, что значение дальности действия зависит прежде всего от способа модернизации. В связи с этим оценка дальности действия модернизированного прибора осуществляется в следующей последовательности:

1) для основного режима работы светодальномера (на первой гармонике) определяется минимальное соотношение сигнал/шум, при котором ошибка измерения расстояния не превышает паспортное значение,

2) экспериментально, или из справочных материалов, определяется значение коэффициента передачи фотоприемника для частоты сигналов гетеродина и используемой гармоники основного генератора, необходимого для перестройки светодальномера на использование выбранной гармоники масштабной частоты;

3) полученное значение используется для определения минимального светового потока в режиме использования гармоник, соответствующее вычисленному отношению сигнал-шум;

4) функция зависимости излучаемого светового потока от времени разлагается в ряд Фурье для определения амплитуд спектральных составляющих светового сигнала;

5) выбирается величина светового потока соответствующая значению выбранной гармоники;

(4)

6) полученные значения Ф%ал и ^пш подставляются в формулу определения дальности действия светодальномера Апах»

(5)

где К — коэффициент, зависящий от параметров оптических систем приемопередатчика и отражателя светодальномера; Фазд — амплитуда рабочей гармоники светового потока на выходе излучателя;

та — коэффициент прозрачности атмосферы.

Таким образом, перестройка светодальномера в режим использования гармоник масштабной частоты может быть осуществлена двумя способами -с помощью повышения частоты гетеродина и с помощью преобразований измерительного сигнала на частоте измерения разности фаз. При этом основным фактором, ограничивающим точность фазовых измерений является мощность шумов в измерительном канале. Поэтому при проведении измерений в режиме использования высших гармоник масштабной частоты необходимо, чтобы соотношение сигнал/шум было значительно больше двух. Это условие ограничивает дальность действия прибора, работающего на гармониках масштабной частоты.

В третьем разделе рассматриваются варианты перестройки светодальномеров в режим использования гармонических составляющих масштабной частоты. Для обеспечения универсальности прибора необходимо было обеспечить возможность оперативного переключения режимов -основной режим работы может использоваться для измерения больших расстояний (до десяти километров - при проведении крупномасштабных инженерно-топографических съемок), а режим повышенной точности применяется при измерении коротких расстояний (например, до 500 м при проведении разбивочных работ, при геодезической выверке конструкций и организации наблюдений за деформациями сооружений).

В качестве основных критериев, которым должен соответствовать метод модернизации определены следующие:

- минимальные изменения в конструкции прибора;

- возможность подключения дополнительных устройств к встроенному источнику питания;

- минимальное влияние подключаемых схем на характеристики напряжения питания светодальномера;

- сохранение необходимой стабильности частоты разностного измерительного сигнала.

Разграничив возможные варианты модернизации на два класса - метод увеличения гетеродинной частоты и метод получения гармоники на разностной частоте, можно прийти к выводу, что для первого класса модернизации перечисленным выше критериям удовлетворяет вариант, представленный на рисунке 5.

МГ - масштабный генератор; ДЧ - делитель частоты; СМ1, СМ2, СМЗ, СМ4 - смесители; ФАПЧ - фазовая автоподстройка частоты; ПФ -полосовой фильтр; ВГ - вспомогательный генератор; ФМ - фазометр; ФП -фотоприемник; хп - умножитель частоты; ДГ - дополнительный генератор

Рисунок 5 - Схема модернизации светодальномера при использовании дополнительного генератора для повышения частоты гетеродина

В результате умножения частоты основного генератора на величину (п-\) и суммирования полученной частоты с частотой гетеродина получаем на выходе смесителя СМ1 сигнал, частота которого определяется по формуле:

(6)

С помощью полосового фильтра ПФ, настроенного на суммарную частоту, определяемую формулой (6), устраняются нежелательные

13

&СМ1 = ®ОГ •(«-!) + ®вг

комбинационные составляющие в спектре полученного сигнала. Результирующий процесс подается на дополнительный электрод фотоприемника ФП, где происходит гетеродинирование. Окончательно на выходе ФП содержится составляющая, удовлетворяющая условию (2),

Синхронизация гетеродина и основного генераторов осуществляется при помощи сигнала, выделяемого в виде- разности их частот на смесителе СМ2. Как видно из рисунка 5, в данной схеме генераторы синхронизируются по частоте рабочих гармоник сигналов.

Для получения сигнала разностной частоты в схеме применяется дополнительный умножитель хп, который обеспечивает получение на выходе СМ2 сигнала с частотой определяемой по формуле:

&ИЗМ =<УОГ-("-') + ■совг-о)ог-п, (7)

где сигнал на выходе умножителя

сигнал на выходе умножителя номер используемой гармоники.

Из формулы (7) видно, что в схеме (рисунок 5) отсутствует необходимость использования дополнительного делителя частоты масштабного генератора, так как в качестве опорного сигнала ФАПЧ может использоваться сигнал со стандартного делителя частоты, используемый для синхронизации ФАПЧ в основном режиме работы светодальномера.

Смесители СМ1 и СМ2 предназначены для преобразования частот основного и вспомогательного генераторов с использованием сигнала дополнительного генератора. Смеситель СМЗ необходим для формирования гетеродинного сигнала с частотой а СМ4 преобразует

составляющие с частотами в сигнал разностной частоты,

необходимый для подстройки вспомогательного генератора с помощью ФАПЧ.

Основным недостатком схемы, приведенной на рисунке 5, является наличие источника высокочастотных сигналов, что при модернизации серийных моделей светодальномеров негативно влияет на работу плохо защищенных от помех узлов.

Для реализации метода получения гармоники при использовании преобразований на частоте измерения разности фаз целесообразно применить схему, показанную на рисунке 6.

МГ- масштабный генератор; ДЧ - делитель частоты; СМ1, СМ2 смесители; ФАПЧ - фазовая автоподстройка частоты; ПФ1, ПФ2, ПФЗ ■ полосовые фильтры; ВГ - вспомогательный генератор; ФМ - фазометр; ФП ■ фотоприемник; х(п+1) — умножитель частоты

Рисунок 6 - Схема получения гармоники на частоте измерения разности фаз

Схема работает следующим образом: полосовой фильтр ПФ1 выделяет из спектра сигнала, приходящего с ФЭУ сигнал с частотой лД что соответствует разности используемых гармоник МГ и ВГ. Дня эффективного преобразования частоты сигнала до значения, используемого фазометром, можно воспользоваться гармонической составляющей опорного

сигнала и с помощью смесителя получить разность частот этой составляющей и информационного сигнала. В результате, после фильтрации, мы получим сигнал с разностной частотой £2, содержащий информацию о фазе второй гармоники масштабной частоты.

Анализируя результаты, полученные в третьем разделе работы, следует отметить, что метод преобразований на частоте измерения разности фаз, несмотря на меньшую мощность полезного сигнала, больше подходит для практической реализации в связи с отсутствием в этой схеме источников высокочастотных помех.

В. четвертом разделе диссертационного исследования приведено описание модернизации светодальномера СТ5 с целью перестройки его в режим использования второй гармоники масштабной частоты. Модернизация

прибора была осуществлена двумя способами: путем повышения частоты вспомогательного генератора и с помощью преобразований измерительного сигнала на частоте измерения разности фаз. Схемы, обеспечивающие перестройку прибора, разработаны в соответствии с рисунками 5 и 6 с учетом особенностей подключения их к светодальномерам СТ5 и 2СТ10. Параметры схем контролировались с помощью частотомера 43-54 и избирательного усилителя У2-8.

Для определения параметров прибора необходимо было провести его исследования по расширенной программе. Данная программа включала в себя эталонирование масштабного генератора светодальномера, определение его постоянной поправки, определение циклической поправки прибора, проведение его поверки на высокоточном базисе с целью определения среднеквадратической ошибки при измерении различных расстояний.

Исследование светодальномера проводилось в трех режимах — до модернизации, после модернизации в режиме использования первой гармоники масштабной частоты и в режиме использования второй гармонической составляющей. Таким образом, удалось оценить изменения параметров светодальномера, вызванные изменениями в конструкции при подключении к прибору предложенных схем.

Сравнение результатов поверки модернизированных приборов позволило сделать вывод, что оба рассмотренных метода модернизации пригодны для измерений в режиме использования гармоник масштабной частоты, однако лучшими характеристиками обладает прибор, использующий выделение сигнала рабочей гармоники на частоте измерения разности фаз.

Основной задачей поставленных экспериментов было решение следующих вопросов:

1) определение закона распределения ошибок измерений исследуемого светодальномера;

2) анализ дисперсии результатов измерений, проводимых до и после модернизации.

С целью определения закона распределения ошибок при проведении светодальномерных измерений выполнялась проверка нулевой гипотезы о нормальном законе распределения, после чего проверялась гипотеза об отсутствии дополнительных ошибок при работе модернизированного прибора.

Проверка гипотезы о нормальном законе распределения погрешностей измерений проводилась путем сравнения эмпирической функции распределения отсчетов по интервалам значений с теоретическим

распределением. Величина характеризующая степень отличия

эмпирической от принятой теоретической функции распределения

сравнивалась с квантилем распределения Пирсона Х\^р для уровня

значимости р=0,05.

Отсутствие дополнительных погрешностей проверялось с помощью сравнения дисперсии измерений до и после модернизации прибора. Указанная проверка проводилась для серии из двенадцати измерений в каждом режиме для расстояний 13,8596 м, 33,8047 м, 53,8122 м, 73,832 м и 93,7588 м. Проверка равенства дисперсии измерений в двух режимах проводилась с помощью критерия Фишера для уровня значимости р-0,05. Отношение дисперсий отсчетов сравнивалось с квантилями распределения

Фишера —-^ ^ и ^ р{/2'А)- Согласно результатам, представленным

в таблице 1, наблюдения прибором до и после модернизации имеют нормальное распределение и практически одинаковые дисперсии. Полученные результаты позволяют сделать вывод об отсутствии существенного влияния на метрологические характеристики светодальномера изменений, внесенных в конструкцию прибора.

Таблица 1 — Результаты статистической обработки экспериментальных данных

Эталонное расстояние, м Хм У2 Ч-р 1 Г_р(/2.А) 2 5? Р_р(/ъА) 2

13,8596 1,32 0,42 6,0 0,71 1,07 1,4

33,8047 0,29 1,89 6,0 0,71 1,08 1,4

53,8122 1,51 0,23 6,0 0,71 0,94 1,4

73,8320 0,88 0,58 6,0- 0,71 0,99 1,4

93,7588 0,54 1,12 6,0 0,71 0,96 1,4

Для проведения экспериментов по оценке точности модернизированного светодальномера, работающего в режиме использования второй гармоники, также проводились серии из 12 измерений каждой эталонной линии. Измерения проводились в лабораториях СГТА и на эталонном базисе первого класса ПО "Инжгеодезия". Схема базиса, расположенного в СГТА, приведена на рисунке 7. Все расстояния, указанные на рисунке, определены со среднеквадратической ошибкой не более 1 мм.

Рисунок 7 — Схема эталонного базиса

В ходе экспериментов было доказано, что распределение погрешностей измерений подчиняется нормальному закону. Сравнительные результаты измерений эталонных расстояний с использованием первой и второй гармоник масштабной частоты приведены в таблице 2.

Таблица 2 — Результаты измерения эталонных линий светодальномером СТ5 № 15192 в режимах использования первой и второй гармоник масштабной частоты

Эталонное расстояние, м Измеренное расстояние (режим первой гармоники), м Уклонение от эталона (режим первой гармоники), мм Измеренное расстояние (режим второй гармоники), м Уклонение от эталона (режим второй гармоники), мм

13,8596 13,8555 4,1 13,8609 -1,3

33,8047 33,8013 3,4 33,8070 -2,3

53,8122 53,8161 -3,9 53,8147 -2,5

72,0340 72,0309 3,1 72,0322 1.8

73,8320 73,8279 2,8 73,8316 0,4

93,7588 93,7550 3,8 93,7594 -0,6

96,0180 96,0145 3,5 96,0194 -1,4

192,0480 192,0508 -2,8 192,0501 -2,1

287,9520 287,9565 -4,5 287,9517 0,3

363,0250 363,0227 2,3 363,0229 2,1

432,0200 432,0232 -3,2 432,0172 2,8

Таблица 2 иллюстрирует снижение отклонения среднего значения измеряемого расстояния от эталона в режиме использования второй гармоники.

В таблице 3 приведены результаты сравнения характеристик светодальномеров в режимах использования первой и второй гармоник.

Таблица 3 — Сравнение характеристик светодальномера СТ5 № 15192 при работе прибора в режимах использования первой и второй гармоник

Режим работы Число измерений Характеристики прибора

СКП измерений, мм Дальность действия, км

Режим использования первой гармоники 72 3,4 5,0

Режим использования второй гармоники 72 1,8 3,5

По результатам исследования точности можно сделать вывод, что работа светодальномера в режиме использования второй гармоники существенно (в 1,9 раза) снижает среднеквадратическую ошибку измерений по сравнению с режимом первой гармоники.

Результаты экспериментальной проверки дальности действия модернизированного светодальномера подтверждают достоверность теоретических выводов и позволяют утверждать, что предлагаемый режим работы позволяет значительно снизить ошибку измерения коротких расстояний (примерно в два раза) при незначительном для практических целей снижении дальности действия (примерно в полтора раза). При этом конструкция прибора позволяет проводить измерения в режиме использования первой гармоники, в котором можно измерять расстояния, соответствующие паспортной дальности действия светодальномера.

Обобщая результаты работы, можно сделать вывод, что предлагаемые способы перестройки топографических светодальномеров в режим использования высших гармоник масштабной частоты позволяют уменьшить ошибку измерения коротких (до 1000 м) расстояний до 2 мм. Применение полученных результатов при разработке новых светодальномерных систем с

длительностью импульсов масштабной частоты около 500 пс позволяет создавать приборы субмиллиметрового уровня точности.

Заключение

' ' В результате проведенных теоретических исследований и выполненных экспериментов были решены следующие задачи:

1) обосновано повышение точности светодальномерных измерений при работе прибора- в режиме использования гармонических составляющих масштабной частоты;

2) разработан способ перестройки фазовых светодальномеров в режим использования гармоник масштабной частоты путем повышения частоты гетеродина;

3) Разработан способ перестройки фазовых светодальномеров в режим использования гармоник масштабной частоты путем преобразований дистанционного сигнала на частоте измерения разности фаз;

4) На базе светодальномеров СТ5 и 2СТ10 разработаны и экспериментально исследованы приборы, работающие в режиме использования второй гармоники масштабной частоты.

Разработанные методы и схемы могут, быть использованы при создании высокоточных геодезических фазовых светодальномеров, используемых в метрологии, прикладной геодезии и при решении геодинамических задач.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Синякин А.К., Кошелев А.В., Классов А.Б., Лосев Г.Ф. Светодальномер повышенной точности // Междунар. научн.-техн. конф. "Авангардные технологии, оборудование, инструмент и компьютеризация производства ОЭГГ. Тез. докл. - Новосибирск, 1995. - с. 129.

.2. Синякин А.К., Кошелев А.В., Качугин Ю.Е., Волков Ю.М., Классов А.Б., Пошивайло О.П. Анализ путей повышения точности светодальномера СТ5 // XLVI научн.-техн. конф. СГГА, посвященная 30-летию оптического факультета. - Новосибирск, 1996. - с. 143.

3. Синякин А.К., Кошелев А.В., Классов А.Б. Метрологическое обеспечение GPS-измерений // Вестник СГТА. Вып. 2, - с.45-46.

4. Лесных И.В., Синякин А.К., Кошелев А.В., Миронов М.Е., Классов А.Б., Ерошснко A.M. Отчет по научно-исследовательской теме: Разработка и исследование технологий и методов высокоточных измерений с использованием электронных средств для решения задач мониторинга окружающей среды и формирования информационных систем. -Новосибирск: СГТА, 1999.-С.25-29.

5. Синякин А.К., Кошелев А.В., Классов А.Б. Исследование циклических поправок фазовых электронных дальномеров // Вестник СГТА. -Вып. 3.-С.27-28.

6. Пошивайло О.П., Классов А.Б. Влияние-вибраций на результаты светодальномерных измерений // Вестник СГТА. - Вып. 4, - с.64-66.

7. Классов А.Б. Выбор оптимального метода получения частоты вспомогательного генератора в светодальномере на гармониках масштабной частоты // Современные проблемы геодезии и оптики: тез. докл. междунар. науч.-техн. конф., посвященной 65-летию СГГА-НИИГАиК, 23-27 нояб. 1998г. - Новосибирск, 1998. - с. 169.

8. Классов А.Б. Экспериментальное исследование светодальномера на 2 гармонике масштабной частоты // Современные проблемы геодезии и оптики. Междунар. научн.-техн. конф., посвященной 65-летию СГГА-НИИГАиК. - Новосибирск, 1998. - с. 170

9. Классов А.Б. Модернизированная функциональная* схема светодальномера на гармониках масштабной частоты // Геомониторинг на основе современных технологий сбора и обработки информации: тез. докл. научн.-техн. конф., посвященной 90-летию К.Л. Проворова, 14-17 дек. 1999 г. - Новосибирск, 1999. - с. 122.

10. Классов А.Б. Испытания макета светодальномера СТ5 на второй гармонике масштабной частоты // Геомониторинг на основе современных технологий сбора и обработки информации: тез. докл. научн.-техн. конф., посвященной.90-летию К.Л. Проворова, 14-17 дек. 1999 г. - Новосибирск, 1999.-c.123.

4-6329

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Классов, Александр Борисович

Введение.

1. Обзор методов повышения точности современных фазовых светодальномеров и тахеометров.

1.1 Обзор приборов для электромагнитных высокоточных линейных измерений.

1.2 Методы повышения точности фазовых светодальномеров.

1.3 Повышение точности фазовых светодальномеров методом использования гармоник масштабной частоты.

2. Теоретическое обоснование использование режима гармоник масштабной частоты в фазовых светодальномерах.

2.1 Фазовые соотношения в гетеродинных светодальномерах с учетом спектрального состава измерительного и опорного сигналов.

2.2 Факторы, оказывающие влияние на инструментальную точность фазовых светодальномеров.

2.3 Влияние нестабильности масштабного и вспомогательного генераторов на ошибку светодальномерных измерений при работе в режиме использования гармоник масштабной частоты.

2.4 Изменение дальности действия фазовых светодальномеров при работе в режиме использования гармоник масштабной частоты.

3 Исследование способов перестройки фазовых светодальномеров в ре:ким

9 использования гармоник масштабной частоты.

3.1 Общие требования к методам перестройки светодальномеров.

3.2 Способы модернизации светодальномеров при использовании перестройки частоты вспомогательного генератора.

3.3 Способы модернизация фазовых светодальномеров с использованием преобразований сигнала разностной частоты.

3.4 Сравнительный анализ способов использования гармоник масштабной частоты.

4 Создание и экспериментальное исследование светодальномера в режиме работы на второй гармонике масштабной частоты.

4.1 Экспериментальные исследования элементов и узлов аппаратуры для использования второй гармоники.

4.2 Исследование светодальномера СТ5, работающего на второй гармонике масштабной частоты.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Повышение точности геодезических фазовых светодальномеров путем использования гармоник масштабной частоты"

Решение ряда стоящих перед геодезией практических и научных задач связано с проведением линейных измерений с высокой точностью. Среди приборов, применяемых для проведения линейных измерений, особое место занимают фазовые светодальномеры. Их применение обусловливается сравнительно невысокой стоимостью, универсальностью, возможностью автоматизации измерений, удобством в использовании и высокой точностью. ^ Значительный вклад в развитие светодальнометрии внесли ученые

Батраков Ю.Г., Большаков В.Д., Генике А.А., Голубев А.Н., Клюшин Е.Б., Кондрашков А.В., Лобачев В.М., Михеечев B.C., Мовсесян Р.А., Прилепин М.Т., Ямбаев Х.К. и др. Среди зарубежных исследователей в этой области следует отметить работы Бахнерта Г., Деймлиха Ф., Камена X. и др. Решению ряда задач светодальномерных измерений посвящены работы ученых СГТА Кошелева А.В., ф Лесных И.В., Середовича В.А., Синякина А.К., Уставича Г.А. и др.

Несмотря на значительные технические усовершенствования, используемые в современных светодальномерах и тахеометрах, существует необходимость дальнейшего повышения их точности. Например, такие виды работ, как разбивка сети при строительстве прецизионных объектов (ускорителей заряженных частиц, радиоантенных комплексов и др.), больших комплексных пространственных систем и высотных зданий, а также наблюдение за горизонтальными деформациями сооружений, требуют д проведения линейных измерений со среднеквадратической ошибкой, не превышающей одного, а в некоторых случаях и десятых долей миллиметра. Весьма актуальна разработка высокоточных светодальномеров для создания базисов, пригодных для метрологической аттестации современных средств линейных измерений. Кроме того, высокую эффективность от применения светодальномеров наивысшей точности можно получить при решении задач мониторинга перемещения земной коры.

Таким образом, существует необходимость поиска теоретических и технических решений, позволяющих увеличить точность светодальномеров, что требует изучения факторов, являющихся источниками погрешностей фазовых измерений и поиска методов ослабления их влияния.

Однако в настоящее время в светодальнометрии наметилась кризисная ситуация - за последние 10 лет новые решения, используемые при проектировании светодальномеров касаются, в основном, улучшения сервисных функций приборов.' Паспортная ошибка определения расстояния большинства серийно выпускаемых приборов составляет 2мм + 2мм/км. Такой точности обычно бывает достаточно при проведении топографических измерений, при кадастровых съемках. Однако, для производства высокоточных геодезических работ необходимо использование приборов со среднеквадратической погрешностью, не превышающей одного миллиметра. Существующие приборы, имеющие точность такого уровня, очень дороги и предназначены для решения узкоспециализированных задач, вследствие чего не получили широкого распространения. Точность таких дальномеров при измерении расстояний длиной в несколько километров сравнима с точностью топографических светодальномеров из-за влияния атмосферных условий.

В этой связи существует необходимость в универсальном приборе, способном измерять расстояния до одного километра с высокой точностью, при сохранении производительности и дальности действия, характерных для топографических светодальномеров. В современных экономических условиях перспективным решением является модернизация существующих приборов с целью повышения точности измерений. Один из вариантов такой модернизации - использование гармоник масштабной частоты в фазовых светодальномерах, рассматривается в настоящей работе. Повышение точности серийно выпускаемых приборов носит актуальный характер, так как усовершенствованные дальномеры могут быть использованы не только для решения традиционных задач, но и для проведения высокоточных измерений.

Целью работы является повышение точности геодезических фазовых * светодальномеров путем усовершенствования их электронной схемы. В связи с тем, что основной причиной недостаточной точности измерения коротких расстояний является ошибка определения разности фаз между опорным и дистанционным сигналом, основное внимание при проведении научного исследования было уделено решению следующих задач:

1. Исследование используемых в светодальнометрии методов повышения точности линейных измерений.

2. Анализ источников ошибок, влияющих на точность фазовых светодальномеров.

3. Оценка точности и дальности действия фазовых светодальномеров в режиме использования гармоник масштабной частоты.

4. Разработка и изготовление макетов светодальномеров, работающих с использованием гармоник масштабной частоты на базе СТ5 и 2СТ10.

5. Экспериментальные исследования светодальномеров для оценки эффективности работы в режиме использования гармоник масштабной частоты.

Научная новизна заключается в применении для повышения точности фазовых светодальномеров способа использования гармоник масштабной частоты, что позволяет значительно уменьшить ошибку измерения расстояний, значения которых не превышают 1000 м. При исследовании этого вопроса впервые:

1. Обосновано повышение точности линейных измерений при работе щ светодальномера в режиме использования гармонических составляющих масштабной частоты.

2. Разработаны способы модернизации электронных схем светодальномера для обеспечения его работы в режиме использования гармонических составляющих масштабной частоты.

3. На базе светодальномеров СТ5 и 2СТ10 разработаны и экспериментально исследованы приборы, работающие в режиме использования второй гармоники масштабной частоты.

Практическая значимость работы: В процессе работы над диссертацией были разработаны:

1. Устройство, позволяющее повысить точность линейных измерений путем перестройки гетеродинных фазовых светодальномеров в режим использования высших гармоник с помощью повышения частоты вспомогательного генератора.

2. Устройство, позволяющее повысить точность линейных измерений путем перестройки гетеродинных фазовых светодальномеров в режим использования высших гармоник масштабной частоты с помощью преобразований измерительного сигнала на частоте измерения разности фаз.

3. Приборы на базе светодальномеров СТ5 и 2СТ10, работающие в режиме использования второй гармоники масштабной частоты.

Разработанные методы и схемы могут быть использованы при проектировании новых и модернизации существующих фазовых светодальномеров, при создании высокоточных приборов для линейных измерений, используемых в метрологии, прикладной геодезии и при решении геодинамических задач.

Апробация работы: Основные положения и результаты научного исследования докладывались и обсуждались на:

1. Международной научно-технической конференции "Авангардные технологии, оборудование, инструмент и компьютеризация производства оптико-электронных приборов". 1995 г.

2. XLVI Научно-технической конференции СГГА, посвященной 30-летию оптического факультета. 1996 г.

3. Международной научно-технической конференции «Современные проблемы геодезии и оптики», посвященной 65-летию СГГА-НИИГАиК 23-27 ноября 1998 г.

4. XLVIII Научно-технической конференции СГГА 2002 г.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Усовершенствование электронной схемы светодальномеров для повышения точности измерения расстояний, значения которых достигают 1000 м, при работе в режиме использования гармонических составляющих масштабной частоты.

2. Способ перестройки фазовых светодальномеров в режим использования гармоник масштабной частоты путем повышения частоты гетеродина.

3. Способ перестройки фазовых светодальномеров в режим использования гармоник масштабной частоты путем преобразований дистанционного сигнала на частоте измерения разности фаз.

4. Результаты экспериментального исследования светодальномера, работающего в режиме использования второй гармоники масштабной частоты. ft

Заключение Диссертация по теме "Геодезия", Классов, Александр Борисович

Выводы:

Обобщая проведенные исследования, необходимо сделать вывод, что перестройка светодальномера в режим использования второй гармоники масштабной частоты позволила снизить в 1,9 раза снизить случайную ошибку светодальномера и уменьшить систематические ошибки измерений по сравнению с основным режимом работы, что является доказательством эффективности работы светодальномеров на гармониках масштабной частоты. При этом дальность действия прибора в режиме второй гармоники уменьшилась в 1,5 раза, что не оказывает влияния на метрологические характеристики модернизированной модели дальномера, так как расстояния, превышающие 3 км можно измерять этим же прибором, работающим в режиме использования первой гармоники.

Заключение

Таким образом, в результате проведенных теоретических исследований и выполненных экспериментов были решены следующие задачи.

1. Усовершенствована электронная схема светодальномеров для повышения точности измерения расстояний, значения которых достигают 1 ООО м, при работе в режиме использования гармонических составляющих масштабной частоты.

2. Разработан способ перестройки фазовых светодальномеров в режим использования гармоник масштабной частоты путем повышения частоты гетеродина.

3. Разработан способ перестройки фазовых, светодальномеров в режим использования гармоник масштабной частоты путем преобразований дистанционного сигнала на частоте измерения разности фаз.

4. На базе светодальномеров СТ5 и 2СТ10 разработаны и экспериментально исследованы приборы, работающие в режиме использования второй гармоники масштабной частоты.

Разработанные методы и схемы могут быть использованы при создании высокоточных геодезических фазовых светодальномеров, используемых в метрологии, прикладной геодезии и при решении геодинамических задач. оже:!ие Л (обязательное) Принципиальная схема устройства и перестройки светодаз номера в режим использования гармоник масштабной частоты с помощью повышения частоты гетеродина

3-я и: ч*10

М 1 И i III (И) ||>Ы—IS —15 ~0S ^

1< И «I

Гм \ ГТ чЬ'

I 'ГчЛ А

Ldt D гЦ =

Пи П и Г

Ч j" L , [ ы

-акГ"

П? ь:« J й

OJ Л Г]я

- J г:

С! сэмм и-aiTi

01

Jul! U

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Классов, Александр Борисович, Новосибирск

1. Воронков Н.Н., Плотников B.C., Калантаров Е.И. и др. Геодезические и фотограмметрические приборы: справочное пособие.-М.: Недра, 1991.

2. Кулешов Д.А., Стрельников Г.Е., Рязанцев Г.Е. Инженерная геодезия. -М.: Картгеоцентр-Геодезиздат. 1996. 304 с.

3. Шануров Г. А., Мельников С.Р. Геотроника. Наземные и спутниковые радиоэлектронные средства и методы выполнения геодезических работ: Учебное пособие М., УПП "Репрография" МИИГАиК, 2001,-136 с.

4. Гроднев И.И. Лазерная связь по оптическим кабелям : Учеб. пособие / Моск. ин-т связи. М.: МИС, 1991. - 64 с.

5. Скоморовский Ю.А., Рожанский В.А. Передача сообщений по оптическим линиям связи. — М.: Связь. 1974. — 200 с.

6. Шевцов Э.А., Белкин М.Е. Фотоприемные устройства волоконно-оптических систем передачи. М.: Радио и связь, 1992. - 222 с.

7. Берковский А.Г. Вакуумные фотоэлектронные приборы. — М.: Энергия. 1980.

8. Бендат Дж., Пирсол А. Измерения и анализ случайных процессов. — М., Мир. 1974 г.

9. Скогорев В.П. Лазеры в геодезии. — М.: Недра, 1987.

10. Кошелев А.В. Влияние мультипликативных шумов атмосферы на точность и дальность действия фазовых светодальномеров. // Изв. вузов, Геодезия и аэрофотосъемка, 1979, №6, с.119-122.

11. Кошелев А.В. Об учете шумов фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) при расчете дальности действия фазовых светодальномеров. // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 1977, №6, с. 126-128.

12. Воробьев В.И. Оптическая локация для радиоинженеров. — М.: Радио и связь, 1982.- 176 с.

13. Большаков В.Д., Деймлих Ф., Голубев А.Н., Васильев В.П. Радиогеодезические и электрооптические измерения. — М.: Недра. 1985.304 с.

14. Галахова О.П., Колтик Е.Д., Кравченко С.А. Основы фазометрии. -JL: Энергия, 1976. 256 с.

15. Шилов А.Ф. Фазовые характеристики ФЭУ-28, работающих в режиме гетеродинирования. // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 1969, №2, с. 147-152.

16. Пошивайло О.П., Классов А.Б. Влияние вибраций на результаты светодальномерных измерений. // Вестник СГГА. Вып. 4., 1999. с.64-66.

17. Синякин А.К., Кошелев А.В., Классов А.Б. Метрологическое обеспечение GPS -измерений. // Вестник СГТА. Вып. 2., 1997 г. с.45-46.

18. Чистяков Н.И. Синтезаторы частот. — М.: Связь, 1970.

19. Аснис JI.A. Васильев В.П. Волконский В.Б. Клюшин Е.Б. Лазерная дальнометрия / Под ред. Васильева В.П., Хинрикус Х.В. М.: Радио и связь, 1995.-257 с.

20. Чмых М.К. Цифровая фазометрия. — М.: Радио и связь, 1993. 185 с

21. X. Камен. Электронные способы измерений в геодезии. М.: Недра, 1982.

22. Михеечев B.C. Геодезические светодальномеры. — М.: Недра, 1979. — 214 с.

23. Байбородин Ю.В. Основы лазерной техники. — Киев: Вища школа, 1981,407 с.

24. Генике А.А. Перспективы развития свето- и радиодальномерных методов. В кн.: Тр. ВАГО, Ереван, 1975; М.: 1979, с.34-41.

25. Благов В.А., Домбровский А.С. и др. Аппаратура для частотных и временных измерений. Под ред. А.П. Горшкова. М.: Советское радио, 1971. -336 с.

26. Михеечев B.C. Точностный анализ при проектировании геодезических приборов. Автореф. на соискание уч. степ. докт. техн. наук. -М.: 1990.

27. Прилепин М.Т. / О дальности действия светодальномеров. // Геодезия и картография, 1965, №2, с.92-115.

28. Лобачев В.М. Радиоэлектронная геодезия. М.: Недра, 1980. — 328 с.

29. Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г. Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. — М.: Недра, 1981.-438 с.

30. Клюшин Е.Б., Киселев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д. Инженерная геодезия / Под ред. Михелева Д.Ш. 2-е изд., испр. -М.: Высшая школа, 2001.-464 с.

31. Ершов В.В., Калмыков В.А. Электронные геодезические дальномеры -Пенза, 1996.

32. Прилепин М.Т., Голубев А.Н. Инструментальные методы геодезической рефрактометрии. М., ВИНИТИ, т. 15, с.37-82.

33. О точности модифицированного геодезического метода учета атмосферных влияний на светодальномерные измерения/ Островский А.Л., Пузанов М.Б.// Геодезия, картография и аэрофотосъемка. 1990 - №52, - с.49-54.

34. Matsumoto Н. Synthetic interferometric distance-measuring system using a C02 laser // Appl.Opt.- 1986.-25, N4.P. 493-498.

35. Golubev A.N., Chechovsky A.M., Three-colour range finder. Appl. Opt., 1994, vol.33, N31, pp.7511 -7517.

36. Голубев А.Н. Чеховский A.M. Перспективы совершенствования метрологического обеспечения линейных измерений на атмосферных трассах. Тезисы докладов V Российского симпозиума «Метрология пространства и времени». М., 1994, с.25.

37. Дисперсионная интерферометрия воздуха. / Драчев В.П. // Измерительная техника, 1990, №11, с.37-38.175

38. Генике А.А., Побединский Г.Г. Глобальная спутниковая система определения местоположения GPS и ее применение в геодезии. М.: Картгеоцентр - Геодезиздат, 1999.

39. Серапинас Б.Б. Глобальные системы позиционирования: Учеб. изд. -М.: ИКФ "Каталог", 2002.-106 с.

40. Серапинас Б.Б. Основы спутникового позиционирования: Учебное пособие. М.: Издательство МГУ, 1998. - 84 с.

41. Leinen S. Hochprazise Positionierung uber grosse Entfemungen und in Echtzeit mit dem global Positioning System. Munchen, 1997. - 104 S.

42. Голубев A.H., Ханов B.A. Лазерная интерферометрия больших расстояний. М.: Недра, 1991.

43. Kisters Т. Interferometrie mit laserpraparierten Kalziumatomen zur Realisierung eines Frequenznormals : Vom Fachbereich Physik der Univ. Hannover zur Erlangung des Grades Doktor der Naturwiss. genehmigte Diss. Braunschweig, 1993. - 73 S.

44. Hariharan P. Optical interferometry. Sydney et al.: Acad, press, 1985. -XV,303 p.

45. Schellekens P.H.J., Konig J., Veenstra P.C. Accuracy of commercially available laser measurement systems// Annals of the CIRP. 1982. -31, N1. — P.427-429.

46. Sommargen E. A new laser measurement system for precision metrology// Precision Eng. 1987, - 9, N4. - P. 179-184.

47. Об интерферометре для измерения расстояний без прокатки отражателя с использованием двух оптических частот/ Чеховский A.M.// Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — 1989. №5. — с. 149156.

48. Чеховский A.M. Разработка перспективных методов метрологического обеспечения линейных измерений в геодезии. Дисс. на соиск. уч. степ, к.т.н. — М.: 1995.

49. Голубев А.Н., Чеховский A.M. Построение сетки оптических частот для интерферометра на СС^-лазере.// Измерительная техника, 1990, №11, с.41-43.

50. Карпик А.П., Синякин А.К., Кошелев А.В. Тенденции развития геодезических измерительных приборов и систем. // Вестник СГТА. Вып. 3. 1998., с.61-64.

51. Кошелев А.В. Высокоточный импульсный лазерный дальномер.// Применение лазеров в приборостроении, машиностроении и медицинской технике. II Всесоюзная научн.-техн. конф. — М., МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1979, с. 89-90.

52. Импульсный лазерный дальномер / Голубев А.Н. №1045713, кл. G 01 С 3/08, 1980. Заявлено 22.02.82; Опубл. 07.05.85. Б. №17// Открытия. Изобретения. — 1983. — С. 112.

53. Сверхкороткие световые импульсы // Под ред. С.Шапиро. — М.: Мир, 1981.-131с.

54. Лесных И.В., Середович В.А., Синякин А.К., Кошелев А.В. Методы повышения точности дальномерных систем.// Международная научно-техническая конференция МИИГАиК — 220. Тезисы докладов. М., 1999, с. 22.

55. High Precision Pulsing Lader Ranber./A.V. Koshelev, I.V. Lesnykh, V.A. Seredovich, A.K. Sinjakin and A.P. Karpik. // Seventh International Syposium on Laser Metrology Applied to Science, Industry, and Everyday Life, pp 534-536. v. 4900. part one.

56. Результаты исследования светодальномеров СП-2 / Блюмин М.А., Свистунов М.К., Эшдик Ф.З. // Геодезия и картография. — 1989. -№9. — с.12-16

57. Полевые испытания светодальномера 2СТ-10 / Агафонов Ю.Н., Масленников А.С. // Геодезия и картография — 1990. №2, с. 48-50.

58. Лобачев В.М. Исследования инструментальной точности фазовых геодезических дальномеров. Дисс. на соиск. уч. степ, к.т.н. — М., 1975,-30с.

59. Светодальномер СТ-5 и результаты его эксплуатации / Тревого И.С., Шевчук П.М. // Геодезия и картография — 1990. №1. — с. 14-17.

60. К учету показателя преломления воздуха при высокоточных измерениях больших длин /Пушкарев Г.П., Соболь В.В., Медовиков А.С., Лукин И.В. // Геодезия и картография 1990- №1. — с. 17-19.

61. Zur Streckenmessung nach der Zweifarbenmethode /Hubner Wolfgang, Schirmer Wolfgang // Z. Vermessungsw. -1989. 114, N311.- c. 545555.

62. Методика учета интегрального показателя преломления воздуха при светодальномерных измерениях Виноградов В.В., Лакотко М.И.// Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — 1989. №5. — с. 36-45

63. Новый макет светодальномера ДВСД-1200 и результаты испытания/ Мовсесян Р.А., Гюнашян К.С., Айратетян Е.А., Бабаян Г.А.// Изв. АН Арм. ССР. Сер. техн. н. 1989. - 42, №6. - с. 307-312.

64. Оценка точности фазовых детекторов / Поляков В.Т. // Изв. вузов Геодезия и аэрофотосъемка. 1989. №5 - с. 145-149.

65. Лупу и др. Схема обработки сигналов для уменьшения модуляционных шумов атмосферы в системах оптической связи.// ТИИЭР, 1976, №7, с.113-117.

66. Кошелев А.В. Схема обработки сигналов для уменьшения шумов, вызванных турбулентностью атмосферы, в фазовыхсветодальномерах X научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов. ОНТИ ЦНИИГАиК. - М., 1978, с. 10.

67. Одновременное определение приборной и периодических поправок светодальномера./ Бронштейн Г.С.// Геодезия и картография — 1990. №10. -с.19-21.

68. Синякин А.К., Кошелев А.В., Классов А.Б. Исследование циклических поправок фазовых электронных дальномеров. // Вестник СГГА. Вып. 3. 1998., с.27 28.

69. Кошелев А.В. Светодальномер на гармониках масштабной частоты. // Научно-технический сборник по геодезии, аэрокосмическим съемкам и картографии. = М., ЦНИИГАиК 1994 г. стр. 61-64.

70. Светодальномер «Гранат». Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

71. Синякин, Кошелев и др. Анализ путей повышения точности светодальномера СТ-5// XLVI научн.-техн. конф. СГГА, посвященная 30-летию оптического факультета. Новосибирск, 1996.

72. Крылов К.И. и др. Основы лазерной техники. — Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1990, 316 с.

73. Власов В.Г., Королев И.А., Утенков Б.И. Гетеродинное детектирование в ФЭУ с внешним электродом // Оптико-механическая промышленность, 1968, № 11, с. 1-4.

74. Чмых М.К. Фазовые и частотные радиотехнические системы и устройства с цифровой обработкой. Красноярск: КПИ, 1981. -176с.

75. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. — М.: Радио и связь, 1982.

76. Петрухин Г.Д. Фотоэлектронные умножители в режиме радиогетеродинирования.-М.: Радио и связь, 1983. 88 с.

77. Андерсон. Быстродействующие фотоприемники. — Зарубежная радиоэлектроника. 1967, №12, с.78.

78. Пестряков В.Б. Фазовые радиотехнические системы. — М.: Сов. радио, 1968.

79. Прилепин М.Т., Голубев А.Н. Оптические квантовые генераторы в геодезическим измерениях. М.: Недра, 1972, с.28-35.

80. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. — JI.: Энергия, 1972.

81. Вайсбурд Ф.И. Электронные приборы и усилители. М.: Радио и связь, 1987.

82. Переход Н.Г. Измерение параметров фазы случайных сигналов. — Томск: Радио и связь. 1991. - 310 с.

83. Аграновский К.Ю., Златогурский Д.Н., Киселев В.Г. Радиотехнические системы. М.: Высш. школа, 1979. - 333 с.

84. Исследование и учет фазовости светового потока. / Тревого И .С. // Геодезия, картография и аэрофотосъемка 1989. - №50. - с. 106-110.

85. Киес Р.Дж., Крузе П.В. и др. Фотоприемники видимого и ИК диапазонов. М.: Радио и связь, 1985,326 с.

86. Соловов В.Я. Фазовые измерения. — М.: Энергия, 1973.

87. Генике А. А., Афанасьев A.M. Геодезические свето- и радиодальномеры. -М.: Недра, 1988.

88. Шахгильдян В.В., Ляховкин А.А. Системы фазовой автоподстройки частоты. М.: Связь, 1972. 448 с.

89. Криксунов Л.З. Системы информации с оптическими квантовыми генераторами. Киев: Техника, 1970. с.87-99.

90. Цветнов В.В. Фазовые корреляционные свойства сигналов и гауссовых помех в двухканальных фазовых системах. // Радиотехника, 1958, №4, с.53-63.

91. Проворов К.Л., Носков Ф.П. Радиогеодезия. М.: Недра, 1973.

92. Классов А.Б. Экспериментальное исследование светодальномера на 2 гармонике масштабной частоты // Современные проблемы геодезии и оптики. Международная научно-техническая конференция, посвященная 65-летию СГТА-НИИГАиК. -Новосибирск: 1998. с. 170

93. Светодальномер «Блеск». Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

94. Частотомер цифровой 43-54. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

95. Инструкция по проведению технологической поверки геодезических приборов: ГКИНП (ГНТА) 17-195-99; утв. 17.06.99, ввод 01.10.99. Федеральная служба геодезии и картографии России. М., 1999.

96. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений.-М.: Наука, 1968.

97. Большаков В.Д., Гайдаев П.А. Теория математической обработки геодезических измерений. М.: Недра, 1977. - 367 с.

98. Хемминг Р.В. Численные методы. -М.: Наука, 1968, с.87-88.

99. Уставич Г.А. / К вопросу создания эталонных базисов для аттестации спутниковой аппаратуры и светодальномеров. // Геодезия и картография, 1999, №8, с.6-14.