Оптико-електронний спосіб надлишкових вимірювань відстані до нерухомого об`єкта

Оптико-електронний спосіб надлишкових вимірювань відстані до нерухомого об'єкта, оснований на формуванні одного чи серії нормованих за значенням вольт-секундної площі синхроімпульсів, формуванні відповідних і нормованих за значенням ват-секундної площі оптичних імпульсів у діапазоні інфрачервоного випромінювання, почерговому направленні їх на об'єкт, що розташований на нормованій за значенням відстані D0, та на досліджуваний об'єкт з невідомою відстанню Dx при одних і тих же значеннях середньої швидкості розповсюдження оптичних імпульсів, фотоелектричному перетворенні відбитих від об'єктів оптичних імпульсів, формуванні електричних імпульсів нормованих за значенням вольт-секундної площі, визначенні часу проходження оптичними імпульсами подвійної дальності до зазначених об'єктів шляхом вимірювання часу затримки отриманих електричних імпульсів відносно синхроімпульсів, запам'ятовуванні отриманих миттєвих чи середніх значень Nз1 і Nз2 часу затримки з наступним визначенням 2 3 Відомий спосіб має недостатню точність вимірювання, обумовлену не урахуванням впливу показника заломлення середовища на швидкість проходження оптичного імпульсу відстані до і від досліджуваного об'єкта. Крім того, відомий спосіб не враховує затримку імпульсів в електронному тракті, що також впливає на результат визначення відстані до досліджуваного об'єкта. Все це зменшує точність вимірювання відстані. Відомий оптико-електронний спосіб вимірювання відстані до нерухомого об'єкта (див. А.с. №1811263, кл. G01С 3/08 публ. 27.09.96р. В.А. Данильченко, В.М. Камнев, А.В. Семененко. Импульсный лазерный дальномер), оснований на формуванні короткого імпульсного оптичного сигналу заданої тривалості, подачі його на об'єкт дослідження, фотоелектричному перетворенні сформованого та відбитого від об'єкта імпульсного оптичного сигналу, багаторазовому рециркуляційному вимірюванні дальності на протязі заданого інтервалу часу Dt0 з врахуванням часу проходження імпульсного оптичного сигналу заданої тривалості (до і від об'єкта дослідження) та його нормованої на час tлз і ненормованої затримки з наступним визначенням числа циркуляцій Dх. Відомий спосіб не забезпечує достатню точність вимірювання, з причини не урахування нестабільності параметрів обох фотоприймачів. Крім того, він не враховує вплив коефіцієнта поглинання світлового потоку середовищем на швидкість проходження оптичним імпульсом відстані до і від об'єкта дослідження. Як зазначають автори, реалізований спосіб забезпечує максимальну дальність дії по багато габаритним об'єктам типу міських будівель при нормальних метеорологічних умовах видимості (>>20км). Найбільш близьким до запропонованого є оптико-електронний спосіб вимірювань відстані до нерухомого об'єкта (див. деклараційний патент на винахід №43209 А, кл. G01C 3/00 (Україна) опубл. 15.01.2001р. // Й.Й. Білинський, О.В. Федун. Світлодалекомір), оснований на формуванні короткого імпульсного оптичного сигналу заданої тривалості, подачі його на об'єкт дослідження, фотоелектричному перетворенні сформованого та відбитого від об'єкта імпульсного оптичного сигналу, багаторазовому рециркуляційному вимірюванні дальності на протязі заданого інтервалу часу Dt0 з врахуванням часу проходження імпульсного оптичного сигналу заданої тривалості (до і від об'єкта дослідження) та його нормованої на час tлз і ненормованої затримки з наступним визначенням числа циркуляцій Nx. Відомий спосіб має недостатню точність вимірювання, обумовлену не урахуванням впливу на результат вимірювання нестабільності часу проходження імпульсного оптичного сигналу через елементи оптичного тракту та по електронному каналу, в тому числі по лінії затримки. Крім того, відомий спосіб не забезпечує виключення похибки вимірювання відстані, яка обумовлена невідповідністю геометричної довжини шляху та оптичної довжини хвилі, тобто неурахуванням середньоінтегрального значення показника заломлення повітря вздовж траєкторії розповсюдження електрома 88991 4 гнітних хвиль. В основу винаходу покладена задача створення такого оптико-електронного способу вимірювання відстані до нерухомого об'єкта, у якому шляхом введення заданої кількості, послідовності і умов виконання операцій та обробки результатів проміжних вимірювань по заздалегідь заданому рівнянню надлишкових вимірювань, забезпечується підвищення точності визначення дальності при нестабільній функції перетворення оптичного сигналу в електричний сигнал та при урахуванні швидкості розповсюдження оптичного імпульсу у реальному середовищі і виключення впливу затримок tос і tвк, що обумовлені оптичним і електричним каналами. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що оптико-електронний спосіб надлишкових вимірювань відстані до нерухомого об'єкта, оснований на формуванні одного чи серії нормованих за значенням вольт-секундної площі синхроімпульсів, формуванні відповідних і нормованих за значенням ватт-секундної площі оптичних імпульсів у діапазоні інфрачервоного випромінювання, почерговому направленні їх на об'єкт, що розташований на нормованій за значенням відстані D0 та на досліджуваний об'єкт з невідомою відстанню Dx при одних і тих же значеннях середньої швидкості розповсюдження оптичних імпульсів, фотоелектричному перетворенні відбитих від об'єктів оптичних імпульсів, формуванні електричних імпульсів нормованих за значенням вольт-секундної площі, визначенні часу проходження оптичними імпульсами подвійної дальності до зазначених об'єктів шляхом вимірювання часу затримки отриманих електричних імпульсів відносно синхроімпульсів, запам'ятовуванні отриманих миттєвих чи середніх значень Nз1 і Nз2 часу затримки з наступним визначенням відстані Dx до об'єкта дослідження за відомим рівнянням вимірювань, від відомих відрізняється тим, що оптичні імпульсі формують як у прямому, так й у зворотному напрямках, що співпадає з продовженням оптичної вісі до об'єкта дослідження, після визначення та запам'ятовування значень часу проходження оптичними імпульсами подвійної дальності до об'єкта з нормованою за значенням відстанню D0 та до досліджуваного об'єкта з невідомою за значенням відстанню Dx, у тому ж просторі (середовищі), у якому розташований й досліджуваний об'єкт, формують шлях проходження оптичними імпульсами відстані Dx0, що дорівнює сумі подвійних значень відстань до зазначених ( { }) об'єктів, тобто { x 0 } = 2 { x } + D'0 , причому додаD D D'0 тковий шлях довжиною формують рівним за значенням відстані D0 як продовження шляху відбитого від досліджуваного об'єкта оптичного імпульсу по напрямку його розповсюдження до фотоприймача, визначають час проходження оптичними імпульсами подвійної відстані Dx0, також вимірюють їх час затримки, запам'ятовують отримане значення Nз3 часу затримки, а дійсне значення відстані до досліджуваного об'єкта визначають за рівнянням надлишкових вимірювань 5 88991 Nз3 - Nз1 Nз3 - Nз2 де {D0} - числове значення відомої відстані до об'єкта. Сутність запропонованого способу надлишкових вимірювань відстані до нерухомого об'єкта пояснюється структурною схемою цифрового вимірювача відстані, що наведена на малюнку, де 1 джерело оптичного випромінювання; 2, 3, 4, 5, 6 перший, другий, третій, четвертий і п'ятий об'єктиви (блоки лінз); 7 і 8 - перше та друге відбиваючи дзеркала, що розташовані на відомих об'єктах, відстані до яких є рівними між собою і нормованими за значенням; 9 і 10 - досліджуваний об'єкт, який показаний у вигляді двох відбиваючих дзеркал, відстань Dx до якого є невідомою; 11 - відбивне дзеркало; 12 - відбиваюча дзеркальна заслінка; 13 - перша прямокутна призма, що розташована на рівній та нормованій за значенням відстані від відбиваючих дзеркал 7 і 8; 14 - друга прямокутна призма; 15 - блок управління; 16 - імерсійний фотоприймач; 17 - підсилювач-формувач імпульсів; 18 - арифметико-логічний пристрій; 19 - цифровий відліковий пристрій. Припустимо, що перетворення імпульсного оптичного сигналу в електричний сигнал здійснюNx = {D0 } = N'з= Nз + DN S'л 6 ється за допомогою фотоприймача, робоча точка якого розташована на лінійній ділянці характеристики. Будемо вважати, що функція перетворення вимірювального каналу (до формувача 17 імпульсів затримки) є лінійною і описується рівнянням величин Ux = S'лF x + DU'зм , (1) де S'л - крутість перетворення (чутливість) { } реальної функції перетворення S'л = {Sл}× (1 + g л ) ; gл - відносне відхилення чутливості фотоприймача від номінального значення (gл={DSл}/{Sл}), причому добуток DSлФх дорівнює мультиплікативній похибці вимірювання - Dмп=DSлФх; DU'зм - реальне за розміром зміщення функції перетворення ({DU= } ' зм {DUзм }+ {Dад }) ; міром зміщення функції перетворення; Dад - адитивна складова похибки перетворення. Припустимо, що час затримки оптичного імпульсу, що пройшов відстань до досліджуваного об'єкта і від нього до фотоприймача, а потім до обчислювального блоку, визначається рівнянням величин F x1(Dtои + Dt з ) + F х 2 (Dtои + Dt з ) toc + tвк + = U0T0 Т0 æ ö æ ö ç F x1Dt ои + F х1Dt з ÷ + ç F х 2Dt ои + F х 2Dt з ÷ t + t ø è ø + oc вк = = S'л è U0T0 Т0 = слідження (на момент відбиття); F х 2Dtои - ватсекундна площа послабленого відбитого оптичного імпульсу, що дійшов до фотоприймача; Dt ои тривалість оптичних імпульсів, що формуються джерелом оптичного випромінювання; Dt ои - час затримки оптичних імпульсів при проходженні відстані до чи від об'єкта дослідження; tос - час затримки оптичних імпульсів у оптичних системах (у оптичному каналі); tвк - час затримки прийнятих імпульсів у вимірювальному (у електронному каналі) каналі; S'л - реальна чутливість фотоприй ({S } = {S }(1+ g ), g = {DS }/{S } і {S }® N ) якій виконується рівність {F = {F = {U } ; k =2; f - частота лічи}{S } }{S } ' л x1 ' л л x2 л ' л л 0 , (2) 1 [U0Dtз + U0 Dt з ] + toc + tвк= f0 (k2Dtз ) + f0 (toc + tвк ) U0T0 Т0 де F x1Dt ои - ват-секундна площа послабленого оптичного імпульсу, що дійшов до об'єкта до мача при DUзм - номінальне за роз л 2 л ' л ¥ 0 льних імпульсів (f0=1/Т0). Запропонований спосіб оснований на формуванні одного чи серії нормованих за значенням вольт-секундної площі ФхDtои оптичних імпульсів, що формуються у задані моменту часу, що відповідають моментам часу появи синхроімпульсів. Причому зазначені оптичні імпульси формують у діапазоні інфрачервоного випромінювання. Сформовані оптичні імпульси заданої вольт секундної площі ФхDtои одночасно чи почергово направляють на об'єкт, що розташований на нормованій за значенням відстані D0 чи/та на досліджуваний об'єкт з невідомою відстанню Dx при одних і тих же значеннях середньої швидкості розповсюдження оптичних імпульсів. Слід зазначити, що у загальному випадку швидкість розповсюдження оптичних імпульсів невідома. Відбиті від досліджуваного об'єкта оптичні імпульси підлягають фотоелектричному перетворенню у електричні імпульси нормованої за значенням вольт-секундної площі UхDtои. Згідно з запропонованим способом, визначають часу проходження оптичними імпульсами подвійної дальності до зазначених об'єктів шляхом вимірювання часу затримки отриманих електричних імпульсів відносно синхроімпульсів. Отримані миттєві чи середні значення часу затримки запам'ятовують, а потім визначають відстань Dx до об'єкта дослідження за відомим рівнянням вимірювань. Від відомих запропонований спосіб відрізняється тим, що оптичні імпульсі заданої чи нормованої за значенням вольт-секундної площі ФхDtои синхронно формують як у прямому, так й у зворотному напрямках, який співпадає з продовженням оптичної осі до досліджуваного об'єкта та до об'єкта(ів) з нормованою за значенням відстанню. Спочатку визначають часу проходження оптичними імпульсами подвійної відстані до та від ві 7 88991 домого об'єкта, розташованого на нормованій за значенням відстані D0 від оператора (вимірювача) у тому ж просторі (середовищі), у якому розташований й досліджуваний об'єкт. Це необхідно для високоточного визначення швидкості розповсюNз1 = Nз0 + DN = S'л 8 дження оптичних імпульсів у зазначеному середовищі. Вимірювання часу затримки отриманих електричних імпульсів відносно синхроімпульсів здійснюється згідно з рівнянням вимірювань F x1(Dt ои + Dt з0 ) + F х 2 (Dt ои + Dt з0 ) toc + tвк + = U0T0 Т0 æ F Dt + F Dt ö + æ F Dt + F Dt ö ç x1 ои х1 з0 ÷ ç х 2 ои х 2 з0 ÷ ø è ø + toc + tвк = = S'л è U0T0 Т0 , (3) 1 [U0Dtз0 + U0Dtз0 ] + toc + tвк = f0 (k 2Dtз0 ) + f0 (toc + tвк ) U0T0 Т0 значенням відстані Dx від оператора (вимірювача) де Dtз0 - час затримки електричних імпульсів у тому ж просторі (середовищі), у якому розташовідносно синхроімпульсів при відстані D0. ваний й відомий об'єкт. Це також здійснюють шляОтримане значення Nз1 (3) часу проходження хом вимірювання часу затримки отриманих електоптичними імпульсами подвійної дальності до віричних імпульсів (на виході фотоприймача з домого об'єкта запам'ятовують. підсилювачем) відносно синхроімпульсів згідно з Далі визначають час проходження оптичними рівнянням вимірювань імпульсами подвійної відстані до та від досліджуваного об'єкта, що розташований на невідомій за = Nз2 = Nзx + DN = S'л F x1(Dt ои + Dt зx ) + F х 2 (Dt ои + Dt зx ) toc + tвк + = U0 T0 Т0 æ F Dt + F Dt ö + æ F Dt + F Dt ö ç x1 ои х1 зx ÷ ç х 2 ои х 2 зx ÷ ø + toc + tвк = ø è = S'л è U0T0 Т0 = , (4) 1 [U0 Dt зx + U0 Dtзx ] + toc + tвк = f0 (k 2 Dtзx ) + f0 (toc + tвк ) U0T0 Т0 де Dtзх - час затримки електричних імпульсів відносно синхроімпульсів при відстані Dх. Отримане значення Nз2 (4) часу проходження оптичними імпульсами подвійної дальності до досліджуваного об'єкта запам'ятовують. У тому ж просторі (середовищі) формують шлях проходження оптичними імпульсами відстані Dx0, що дорівнює сумі подвійних значень відстань ( { }) D D до зазначених об'єктів, тобто { x 0 } = 2 { x } + D'0 . Nз3 = Nзx + Nз0 + DN = S'л Причому додатковий шлях довжиною D'0 формують рівним за значенням відстані D0 як продовження шляху відбитого від досліджуваного об'єкта оптичного імпульсу по напрямку його розповсюдження до фотоприймача. Визначають час проходження оптичними імпульсами подвійної відстані Dx0 і вимірюють їх час затримки згідно з рівнянням вимірювань F x1(Dt ои + Dt зх + Dt з0 ) + F х 2 (Dt ои + Dt зх + Dt з0 ) toc + tвк + = U0T0 Т0 ö æ ö æ ç F x1Dtои + F х1(Dt зх + Dt з0 )÷ + ç F х 2Dt ои + F х 2 (Dt зх + Dt з0 )÷ t + t ø è ø + oc вк = = S'л è U0T0 Т0 , (5) 1 [U0 (Dtзх + Dtз0 ) + U0 (Dtзх + Dtз0 )] + toc + tвк = f0 (k 2Dtзx 0 ) + f0 (toc + tвк ) U0T0 Т0 Згідно з (6), швидкість розповсюдження оптичде Dt зx 0 - час затримки електричних імпульсів них імпульсів у середовищі пропорційно відношенвідносно синхроімпульсів при відстані Dx0, причому ню відомої за значенням відстані D0 до часу зазначення цієї відстані дорівнює тримки Dtз0 оптичних імпульсів, тобто {Dx0} 2 {Dx }+ D'0 , = а часу затримки D с = k 2 0 . (7). {Dtзх0}={Dtзх}+{Dtз0}. Dt з0 Отримане значення Nз3 (5) часу затримки заПрактично на результат визначення швидкості пам'ятовують. розповсюдження оптичних імпульсів у середовищі Відомо, що класичним методом відстань до впливають: похибка DD вимірювання чи визначеноб'єкта визначається за рівнянням вимірювань ня відстані, час tос затримки оптичних імпульсів у c оптичному каналі та час tвк затримки прийнятих Dx = Dt зх , (6) k2 імпульсів у електронному каналі. З урахуванням де с - швидкість розповсюдження оптичних імзазначених похибок швидкість розповсюдження пульсів у середовищі; k2=2. оптичних імпульсів (7) опишеться рівнянням вели= ( { }) 9 чин D0 + DD . (8) с = k2 Dt зх + tос + tвк Для отримання високоточного значення швидкості розповсюдження оптичних імпульсів необхідно виключити вплив зазначених факторів на результат його вимірювання. У запропонованому способі високоточне визначення швидкості розповсюдження оптичних імпульсів здійснюється наступним чином. Знаходять різницю результатів (5) і (4) вимірювання часу затримок при відстанях Dx0 і Dx: Nз3-Nз2=f0k2(Dtз0+Dtзx)+f0(tос+tвк)-f0k2Dtзxf0(tос+tвк)=f0k2Dtз0 (9) Отриманий результат (9) підставимо у (7). В результаті отримуємо рівняння числових значень {D0 } = {D0 } , (10) Nc = k 2 D Nз3 - Nз2 {f0 }{ t з0 } за яким визначається швидкість розповсюдження оптичних імпульсів, причому за результатами двох вимірювань та відомому значенні відстані (без урахування похибки DD). Знайдемо різницю результатів (5) і (3) вимірювання затримок при відстанях Dx0 і D0. В результаті маємо: Nз3-Nз1=f0k2(Dtз0+Dtзx)+f0(tос+tвк)-f0k2Dtз0f0(tос+tвк)=f0k2Dtзx=k2N Dtзх , (11) Дійсне значення відстані до досліджуваного об'єкта визначають за рівнянням числових значень N - Nз1 . (12) ND x = { 0 } з3 D Nз3 - Nз2 Якщо у (12) підставити аналітичні вирази (4), (5) і (6), то, після скорочення подібних членів, отримуємо рівняння надлишкових вимірювань у вигляді Dt Dx = D0 зх . (13) Dt з0 З (13) видно, що числове значення дальності пропорційне числовому значенню відомої дальності і відношенню числових значень часів затримки оптичних імпульсів при відстанях Dx і D0. Крім того, з (12) і (13) можна зробити висновки, що результат надлишкових вимірювань не залежіть від часу tос затримки оптичних імпульсів у оптичному каналі та часу tвк затримки прийнятих імпульсів у електро' нному каналі, від чутливості S'л фотоприймача, напруги U0, а також від частоти f0. Але, згідно з (8), швидкість залежіть від похибки DD, визначення відстані D0. Тому результат вимірювання відстані до невідомого об'єкта буде залежить тільки від похибки DD визначення відстані D0. З урахуванням цього можна записати рівняння числових значень у виді N - Nз1 . (14) ND = ({ 0 } +{ DD} ) з3 D Nз3 - Nз2 Покажемо сутність запропонованого способу надлишкових вимірювань дальності на прикладі роботи цифрового вимірювача відстані, структурна схема якого наведена на малюнку. Робота цифрового вимірювача відстані скла 88991 10 дається з трьох тактів вимірювання різних за значенням відстаней і одного такту обчислення отриманих результатів. Після включення живлення (на малюнку не показано) всі функціональні блоки встановлюються у вихідне (початкове) положення. Відбиваюча дзеркальна заслінка 12 встановлюється в положення, показане на малюнку. За допомогою джерела 1 оптичного випромінювання формуються оптичні імпульси заданої ват-секундної площі у інфрачервоному діапазоні довжин хвиль. Моменти появи цих імпульсів синхронізується синхроімпульсами з блоку керування 15. Згідно з запропонованим способом оптичні імпульси формуються як у прямому, так й у зворотному напрямках, що співпадає з продовженням оптичної осі до досліджуваного об'єкта 9-10. Слід зазначити, що нормована за значенням відстань D0 від об'єктива 2 до фотоприймача 16 (тобто від об'єктива 2 до першого дзеркала 7, від дзеркала 7 до першої прямокутної призми 13, від прямокутної призми 13 до об'єктива 3, від об'єктива 3 до дзеркала 11, від дзеркала 11 до другої прямокутної призми 14 і від прямокутної призми 14 до фотоприймача 16) дорівнює нормованій за значенням відстані D'0 від об'єктива 4 до фотоприймача 16 (тобто від об'єктива 4 до другого дзеркала 8, від дзеркала 8 до першої прямокутної призми 13, від прямокутної призми 13 до об'єктива 3, від об'єктива 3 до відбиваючого дзеркала 11, від дзеркала 11 до другої прямокутної призми 14 і від прямокутної призми 14 до фотоприймача 16). Причому зазначені відстані рівні за значенням ({D0}={ D'0 }) і відомі з однаковою похибкою. У першому такті оптична система цифрового вимірювача фокусується на перше відбивне дзеркало (об'єкт) 7. Сформований оптичний імпульс з першого виходу джерела 1 оптичного випромінювання проходить шлях довжиною D0: - від об'єктива 2 до першого дзеркала 7, від першого дзеркала 7 до першої прямокутної призми 13, від прямокутної призми 13 до об'єктива 3, від об'єктива З до дзеркала 11, від дзеркала 11 до другої прямокутної призми 14 і від прямокутної призми 14 до фотоприймача 16. За допомогою останнього оптичний імпульс перетворюється у електричний імпульс заданої вольт-секундної площі за допомогою підсилювача-формувача імпульсів 17 і надходить на перший вхід арифметико-логічного пристрою 18. На другий вхід останнього надходить синхроімпульс з виходу блока керування 15. За допомогою арифметико-логічного пристрою вимірюється час затримки отриманого електричного імпульсу відносно синхроімпульсу. Результат вимірювання Nз1 (3) запам'ятовується у блоці 18. У другому такті оптична система цифрового вимірювача фокусується на досліджуваний об'єкт (дзеркала 9-10) з невідомою за значенням відстанню Dx від оператора (цифрового вимірювача). Сформований оптичний імпульс з другого виходу джерела 1 оптичного випромінювання проходить шлях довжиною Dx: - від об'єктива 5 до дзеркала 9, від дзеркала 9 до об'єктива 6, від об'єктива 6 до відбиваючої дзеркальної заслінки 12, від відбиваючої дзеркальної заслінки 12 до другої прямокут 11 ної призми 14 і від прямокутної призми 14 до фотоприймача 16. За допомогою останнього новий оптичний імпульс також перетворюється у електричний імпульс заданої вольт-секундної площі. Це здійснюється за допомогою підсилювачаформувача імпульсів 17. Отриманий електричний імпульс з виходу блока 17 надходить на перший вхід арифметико-логічного пристрою 18. На другий вхід останнього надходить синхроімпульс з виходу блока 15 керування. За допомогою арифметикологічного пристрою вимірюється час затримки отриманого електричного імпульсу, що пройшов відстань Dx, відносно синхроімпульсу. Результат вимірювання Nз2 (4) запам'ятовується у блоці 18. У третьому такті відбиваюча дзеркальна заслінка 12 встановлюється в положення, протилежне показаному на малюнку, тобто у положення, при якому оптичний імпульс проходить з виходу об'єктива 6 на об'єктив 4 і т.д. При цьому шлях проходження оптичним імпульсом відстані в одному напрямку збільшується на D'0 ({ D'0 }={D0}). У третьому такті оптичний імпульс двічі проходить відстань Dx0{{Dx0}={Dх}+{D0}) від та до оператора (цифрового вимірювача). Таким чином, сформований оптичний імпульс з другого виходу джерела 1 оптичного випромінювання проходить шлях довжиною Dx0: - від об'єктива 5 до дзеркала 9-10, від дзеркала 9-10 до об'єктива 6, від об'єктива 6 до об'єктива 4, від об'єктива 4 до першої прямокутної призми 13, від прямокутної призми 13 до відбивного дзеркала 11, від відбивного дзеркала 11 до другої прямокутної призми 14, від прямокутної призми 14 до фотоприймача 16. За допомогою фотоприймача 16 оптичний імпульс перетворюється у електричний імпульс заданої вольт-секундної площі. Це здійснюється за допомогою підсилювача-формувача імпульсів 17. Отриманий електричний імпульс з виходу блока 17 надходить на перший вхід арифметико-логічного пристрою 18. На другий вхід останнього надходить синхроімпульс з виходу блока 15 керування. За допомогою арифметико-логічного пристрою вимірюється час затримки отриманого електричного 88991 12 імпульсу, що пройшов відстань Dx0, відносно синхроімпульсу. Результат вимірювання Nз3 (5) запам'ятовується у пристрої 18. Після виконання трьох тактів дійсне значення відстані до досліджуваного об'єкта 9-10 визначається за рівнянням числових значень (12). Запропонований спосіб забезпечує виконання поставленої технічної задачі. Слід зазначити, що вибір шляху проходження оптичним імпульсом відстані D0 і Dx0 можу бути різним, в залежності від умов і наявності відомого об'єкта з нормованої за значенням відстанню. Цей шлях може співпадати з напрямком на досліджуваний об'єкт, бути протилежним від нього, направлений під кутом 90° чи під іншим кутом відносно напрямку на досліджуваний об'єкт. Головне, щоб оптичний імпульс пройшов через одне й теж середовище, яке впливає на швидкість розповсюдження оптичного випромінювання. Аналіз рівняння надлишкових вимірювань (13) показав, що обробка результатів проміжних вимірювань зазначеним чином забезпечує виключення впливу абсолютних значень параметрів лінійної функції перетворення оптичного випромінювання в напругу, а також їх змін (нестабільності) у часі та від температури відносно номінальних значень. Запропонований спосіб надлишкових вимірювань дальності забезпечує урахування швидкості розповсюдження оптичного імпульсу у реальному середовищі, забезпечує виключення адитивної і мультиплікативної складових систематичної похибок вимірювального каналу та виключення впливу часових затримок оптичного і електронного каналів на результат вимірювання. Позитивний ефект (підвищення точності вимірювання) отриманий завдяки введенню нової сукупності та послідовності операцій вимірювання різних за розмірами відстаней і використання нового рівняння надлишкових вимірювань. Таким чином, запропонований оптикоелектронний спосіб надлишкових вимірювань відстані до нерухомого об'єкта забезпечує вирішення поставленої технічної задачі. 13 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 88991 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601