Details

Предмет исследования. Методы повышения точности измерений длины лазерными фазовыми дальномерами на дистанции до 3000 м. Аппаратура лазерного фазового дальномера, в том числе для создания отечественных эталонных средств измерения. Цель работы. Разработка и исследование методов повышения точности измерений длины и создание высокоточных лазерных фазовых дальномеров с погрешностью не более 1,3 миллиметра на дистанции до 3000 метров для использования их в качестве эталонов длины. Методы. Метод уменьшения погрешности определения разности фаз сигналов основан на использовании устройства цифровой регистрации и обработки сигналов путём вычисления разности фаз с помощью специально разработанного вычислительного алгоритма на основе фурье-­анализа. Метод учёта долговременного дрейфа разности фаз сигналов между опорным и измерительным каналами путём введения поправки, получаемой с помощью опорной оптической линии задержки. Основные результаты. Показано, что разработанный макет для исследований методов повышения точности измерений длины, на основе которых могут разрабатываться высокоточные лазерные фазовые дальномеры, позволяет проводить измерения приращений длины с погрешностью, не превышающей 1,3 мм при ослаблении на трассе, эквивалентной дистанции до 3000 м. Практическая значимость. Предложенные в работе методы уменьшения погрешности измерений длины лазерными фазовыми дальномерами, основанные на использовании расчёта разности фаз сигналов с помощью фурье­-анализа и учёта долговременного дрейфа разности фаз сигналов в каналах за счёт использования опорной оптической линии задержки, могут быть реализованы в аппаратуре высокоточных лазерных фазовых дальномеров.

The subject of study is methods for improving the accuracy of length measurements with laser phase rangefinders at a distance of up to 3000 meters, as well as laser phase rangefinder equipment, including for the creation of domestic reference measuring instruments. The aim of study is the investigation of methods for improving the accuracy of length measurements in order to develop high­precision laser phase rangefinders with an error not exceeding 1.3 millimeters at a distance of up to 3000 meters. Methods. The method of reducing the error in determining the phase difference of signals is based on the use of a digital signal recording and processing device by calculating the phase difference using a specially developed computational algorithm based on Fourier analysis. Also the method for taking into account the long­term drift of the phase difference of signals between the reference and measuring channels by introducing a correction obtained by means of a reference optical delay line was applied. Main results. It is shown that the developed model for the study of methods for improving the accuracy of length measurements, on the basis of which the high­precision laser phase rangefinders can be developed, allows for measuring the length increments with an error not exceeding 1.3 millimeters with attenuation on the track equivalent to a distance of up to 3000 meters. Practical significance. The proposed methods for reducing the error of length measurements by laser phase rangefinders, based on the use of calculating the phase difference of signals by means of Fourier analysis and taking into account the long­term drift of the phase difference of signals in channels due to the use of the reference optical delay line can be implemented in the equipment of high­precision laser phase rangefinders.