Импульсный лазерный дальномер Опции

[ffilin]

Задача сделать для летательного аппарата лазерный высотомер малых высот. точность измерения не менее 1 метра. Без слепой зоны.

Фазовый метод не подходит поскольку дальность постоянно меняется.
Импульсный метод имеет слепую зону.
За основу для экспериментов взял лазерный дальномер JJ-OPTICS Laser Range Finder 600 (в 2009 году купил его за 4100руб)

нашёл запускающий импульс, (синий провод X4)

поступает на плату лазера


напряжение на лазерном диоде U4


напряжение на накопительном конденсаторе C2


вспышка света отразившись попадает на лавинный фотодиод (есть высокое ~150v)
и после усиления

и импульс стоповый после компаратора MAX 913


мозги собираюсь сделать свои. т.к. штатная электроника посылает пачку импульсов а потом селекционирует их и для быстро меняющихся значений дальности не подходит (проверяли на самалёте).

осциллограммы сигналов:
1 канал старт - плата лазера синий провод.
2 канал стоп- 8 ноги компенсатора MAX913

0 метров(излучение не попадает на фотоприёмник)


20 метров


40 метров


75 метров


Что делать с слепой зоной ? она составляет 15 метров. неужели придётся в уменьшать мощность лазера или чувствительность фотоприёмника чтобы уменьшить её до 1 метра?

Если у кого есть схемы импульсных лазерных дальномеров, поделитесь ...

Сообщение отредактировал ffilin - Jul 19 2013, 16:50

[Самоделкин]

Что делать с слепой зоной ? она составляет 15 метров. неужели придётся в уменьшать мощность лазера или чувствительность фотоприёмника чтобы уменьшить её до 1 метра?
-------------------
Думаю что слепая зона вашего дальномера определяется не мощностью излучателя итд а длительностью импульса лазера .
Вы же не собираетесь летать над ровной бетонкой или утрамбованым черноземом ?(очень разное значение коф отражения ) И что Вы будете делать в тумане или когда идет дождь?Под летательным аппаратом постоянно будет менятся поверхность с разными коф отражения итд .
И если честно - лазерный дальномер - высотомер для самолета не самое хорошее средство измерения . Летающие апараты имеют три степени свободы и очень болтаются по ним . Луч будет постоянно скакать в разные стороны что очень усложнит измерения и результат измерений будет очень не точным . Или прийдется ставить как минимум три таких прибора и потом по их измерениям вычислять реальное значение высоты .
Чем Вас не устраивают стандартные высотомеры СВЧ или ульразвуковые ?

[ffilin]

Что делать с слепой зоной ? она составляет 15 метров. неужели придётся в уменьшать мощность лазера или чувствительность фотоприёмника чтобы уменьшить её до 1 метра?
-------------------
Думаю что слепая зона вашего дальномера определяется не мощностью излучателя итд а длительностью импульса лазера .
Вы же не собираетесь летать над ровной бетонкой или утрамбованым черноземом ?(очень разное значение коф отражения ) И что Вы будете делать в тумане или когда идет дождь?Под летательным аппаратом постоянно будет менятся поверхность с разными коф отражения итд .
И если честно - лазерный дальномер - высотомер для самолета не самое хорошее средство измерения . Летающие апараты имеют три степени свободы и очень болтаются по ним . Луч будет постоянно скакать в разные стороны что очень усложнит измерения и результат измерений будет очень не точным . Или прийдется ставить как минимум три таких прибора и потом по их измерениям вычислять реальное значение высоты .
Чем Вас не устраивают стандартные высотомеры СВЧ или ульразвуковые ?

СВЧ уже существуют, ребята побывали на малых высотах не достаточная точность. Использоваться будет над : опыляемым полем, при посадке над: заснеженным полем или водной поверхностью... и др поверхностями где пилоту сложно на глаз определить высоту. Потом лазер не создаёт радио помех, проще с всякими запретительными органами...

Ультрозвуковой дальномер не работает, побывали записать отражённый сигнал с ультрозвукового микрофона всё в шумах.

Длительность импульса влияет на разрешающую способность по дальности... если бы мерить глубину речек и озёр , то нужен был бы короткий импульс, чтобы отражённый от поверхности и от дна отклики не слились. А здесь не важно...

1 идёт обратное расселение от атмосферы в ближней зоне, которое слепит фотоприёмник(первый импульс)...
2 электрическая наводка импульса напряжения в 15 вольт с лазерного диода на схемы фотоприёмника, минуя оптическую часть дальномера, в осциллограмма 0 метров(когда оптика была закрыта) это подтверждают...

[Самоделкин]

СВЧ уже существуют, ребята побывали на малых высотах не достаточная точность. Использоваться будет над : опыляемым полем, при посадке над: заснеженным полем или водной поверхностью... и др поверхностями где пилоту сложно на глаз определить высоту. Потом лазер не создаёт радио помех, проще с всякими запретительными органами...

Ультрозвуковой дальномер не работает, побывали записать отражённый сигнал с ультрозвукового микрофона всё в шумах.

Длительность импульса влияет на разрешающую способность по дальности... если бы мерить глубину речек и озёр , то нужен был бы короткий импульс, чтобы отражённый от поверхности и от дна отклики не слились. А здесь не важно...

1 идёт обратное расселение от атмосферы в ближней зоне, которое слепит фотоприёмник(первый импульс)...
2 электрическая наводка импульса напряжения в 15 вольт с лазерного диода на схемы фотоприёмника, минуя оптическую часть дальномера, в осциллограмма 0 метров(когда оптика была закрыта) это подтверждают...

------------------------
Спутники это конечно хорошо . Спутник -лист белой бумаги на абсолютно ровной чорной стене. Если честно я не совсем понял что будет делать пилот самолета когда туман - дым или дождь со снегом над землей .
По поводу точности СВЧ- вот пожалуйста статейка http://archive.nbuv.gov.ua/portal/natural/...8_3/08-3-11.pdf
Там все в пределах нужных Вам . С диапазоном и помехами все без проблем . Диапазон абсолютно разрешонный с помехами тоже нет проблем .

[ffilin]

------------------------
Спутники это конечно хорошо . Спутник -лист белой бумаги на абсолютно ровной чорной стене. Если честно я не совсем понял что будет делать пилот самолета когда туман - дым или дождь со снегом над землей .
По поводу точности СВЧ- вот пожалуйста статейка http://archive.nbuv.gov.ua/portal/natural/...8_3/08-3-11.pdf
Там все в пределах нужных Вам . С диапазоном и помехами все без проблем . Диапазон абсолютно разрешонный с помехами тоже нет проблем .

Когда будет туман, дым или дождь пилот будет находиться на земле. Это разработка для опылителей и прочих любителей, не для военных, все погодность не требуется

У вас при полосе перестройки 500 МГц точность получается 0,3 метра. А какая максимальная дальность не по уголковому отражателю а по земле?

За ссылку спасибо, где то в Европе Это вы о родном Харькове?

[Самоделкин]

Когда будет туман, дым или дождь пилот будет находиться на земле. Это разработка для опылителей и прочих любителей, не для военных, все погодность не требуется

У вас при полосе перестройки 500 МГц точность получается 0,3 метра. А какая максимальная дальность не по уголковому отражателю а по земле?

За ссылку спасибо, где то в Европе Это вы о родном Харькове?

---------------------------------------------
Вся неприятность в том что когда пилот взлетает погода прекрасная а вот когда заходит на посадку может быть все что угодно( дым и туман очень часто ну а мелкий дождь и тд ) .
Посадка самая опасная часть полета для любого пилота . И когда есть прибор в котором пилот уверен на все 100% - большой плюс .
Статья старенькая в Харькове ребята кажись пошли ещо дальше . Дальность определяется при каких условиях делать измерения . От воды будет поменьше от сухой земли - бетонки будет ого-го .
Диапазон 33 Ггц специфичный . Десятки метров( до 100 ) получите при любом раскладе . Генераторы на ДГ с автодином стоят очень не дорого и выпускаются промышленно готовыми модулями ну а "мозги " все равно собирались делать сами .
Таких ссылок можно ещо поискать есть куча НИИ которы по этим темам "варились" .
У меня родной не Харьков , значительно на северо запад .