лазерный дальномер, принцип Опции

[Voice2001]

долго думал, куда запостить тему: сюда или для начинающих...
объясните плз принцип действия лазерного дальномера (да или хотя бы просто радиорадара)
сам принцип понятен - меряем разницу времени между посылом сигнала и приемом отраженного
главный вопрос - как посчитать эту разницу времени?
учитывая скорость света в 300млн.м/с и расстояние до объекта, к примеру, в метр. получим время прихода сигнала: 2*1/300000000с
чем посчитать такие величины?

[Voice2001]

а можно подробней про третий тип?
могу ли я на основе указки собрать свой "радар"?

обычно как раз используют не фазные, а на измерении времени прохождения света туда-обратно (пурум-пум)
вот каким образом они время считают?
счетчики времени отпадают из-за нереальной частоты (чтобы точность была 1м, надо инкрементировать счетчик с частотой 300МГц)
есть мысль, что на постоянной времени заряда конденсатора: послали световой пучок и одновременно заряжаем конденсатор малой емкости высоким напряжением до прихода света обратно. А потом меряем напряжения на кондере. Но функция эта нелинейна, да и наверно результат сильно зависит от внешних факторов (температура, заряд батареек и т.п.)

Сообщение отредактировал Voice2001 - Aug 4 2008, 14:08

[dxp]

а можно подробней про третий тип?

Фазовый способ заключается в следующем. На дистанцию излучается модулированный сигнал, например, частотой 15 МГц (длина волны 10 м), и генерируется еще местный гетеродинный сигнал, отличающийся от излученного на небольшую величину - например, 1.5 кГц, т.е. соотношение несущей и разницы между частотами 1е4. Далее отраженный от цели сигнал смешивается (перемножается) с гетеродинным, что дает суммарную и разностные составляющие. Суммарная нас не интересует (она 30.0015 МГц), а разностная получается как раз 1.5 кГц. Кроме этого, измерительная частота и гетеродинная еще смешиваются на другом смесителе для получения опорной частоты в 1.5 кГц.

Таким образом, получаем две частоты по 1.5 кГц, но та, что получилась смешением отраженной от цели будет задержана (сдвинута по фазе) относительно опорной. При смешении фазовые соотношения остаются неизменными - в этом главный момент, для чего все эти преобразования частот и делаются, и так как преоразование частоты произошло в 10000 раз, то и временной сдвиг тоже увеличился в такое же количество раз. Так, скажем, изменение дальности на 1 см дает задержку прохождения света всего 66.7 пс, то после преобразования эта задержка будет уже 6.67 мкс, что измерить уже не составит труда.

Есть нюанс. Прохождение сигнала по электрическим цепям само по себе дает сопоставимые задержки (десятки и сотни пикосекунд). Кроме того, эти задержки нестабильны и подвержены дрейфу от напряжения питания, температуры, старения. Поэтому крайне желательно делать преобразование частоты как можно ближе к приемнику. В идеале - прямо на фотоприемнике, а потом уже просто работать с НЧ сигналом (1.5 кГц). Данное требование хорошо реализуется на ФЭУ - там можно смешение производить прямо на фотокатоде. Старые фазовые дальномеры так и делались. Как сейчас делают, не знаю, вроде, на фотодиодах научились получать результат.

Ну, про лазерную указку в качестве базы для дальномера лучше сразу забыть. Если сможете сделать все остальное, то и лазер, и оптику найдете без проблем.

[rimpocha]

Есть нюанс. Прохождение сигнала по электрическим цепям само по себе дает сопоставимые задержки (десятки и сотни пикосекунд). Кроме того, эти задержки нестабильны и подвержены дрейфу от напряжения питания, температуры, старения.
Старые фазовые дальномеры так и делались. Как сейчас делают, не знаю, вроде, на фотодиодах научились получать результат.

Все бы вам перевести в электричество и оцифровать...

Про интерферометр Майкельсона слышали?

[dxp]

Все бы вам перевести в электричество и оцифровать...

Про интерферометр Майкельсона слышали?

С какой стороны тут интерферометр? Вы, часом, дальномер с измерителями перемещений (интерференционными) не путаете?

[rimpocha]

С какой стороны тут интерферометр? Вы, часом, дальномер с измерителями перемещений (интерференционными) не путаете?

Ничего я не путаю, это просто ближняя дальнометрия, ведь расстояние измеряем
Впрочем, тут она не к месту, да.

Кстати, приборами на основе интерферометра Майкельсона можно измерять расстояния до 10 метров. А еще ведь наверняка есть подобные интерференционные схемы для диапазона радиоволн.


Автору темы советую поискать книжки по оптическим локационным системам и повторить физ. оптику. Вряд ли вот так просто, без специальных знаний, получится сделать прибор из лазерной указки.
Да и вообще, у меня мнение, что всякое подобное радиолюбительство -- это форма онанизма.