Фазовая лазерная локация
Лазерная дальнометрия фазового типа предназначена для измерения изменения фазы, генерируемого сигналом лазерной модуляции в процессе распространения туда и обратно на измеряемое расстояние, а затем расчета расстояния, представленного изменением задержки фазы в соответствии с частотой модуляции. сигнала, то есть для измерения изменения фазы. Косвенный метод заменяет прямое измерение времени полета лазера, чтобы реализовать измерение расстояния. Фазовый лазерный дальномер обычно подходит для измерений на близком расстоянии и может достигать миллиметровой точности. Для измерения малых расстояний метод фазовой лазерной локации превосходит другие методы локации с точки зрения скорости, точности и стабильности. Однако, поскольку мощность излучения фазового лазера не может быть слишком большой, измерение все же ограничено. Для максимально возможного увеличения диапазона измерения с целью обеспечения точности измерения расстояния и улучшения отношения сигнал/шум в системе обычно используется оптический уголковый отражатель в виде комбинации
как цель. Поскольку частота самой световой волны достигает 1110 Гц и более, очень сложно напрямую измерить фазу такого высокочастотного сигнала, поэтому фазовый лазерный дальномер обычно должен модулировать лазер. Для удобства анализа пусть частота модуляции равна f, форма сигнала представляет собой синусоидальную волну, а длина волны λ, предполагая, что положение приема находится в точке A' (фактические положения передачи и приема находятся в точке A), AB =BA', AA'=2L, и сигнальная волна проходит через Сдвиг фаз после AA' равен ?, а время полета равно t, тогда измеренное расстояние L равно
Среди них Ls — полудлина волны, которую называют длиной линейки, m — число интегральных циклов в полном ходе световой волны, Δm — остаток меньше 2π. Принцип фазовой лазерной локации аналогичен измерению расстояния линейкой. Длина линейки Ls, а измеренное расстояние равно целому кратному линейки плюс остаток меньше одной линейки. При заданной частоте модуляции f и стандартных атмосферных условиях длина измерительной линейки Ls является определенной константой, поэтому для получения измеренного расстояния L необходимо только определить пропорциональное число Δm между всей линейкой m и оставшейся длиной .
Наиболее важной задачей фазовой дальнометрии является обнаружение разности фаз между основной волной и эхом. Используемое базовое устройство называется фазовым детектором (также известным как фазовый детектор), который может обнаруживать разность фаз между двумя сигналами. Фазовые детекторы можно разделить на две категории: аналоговые фазовые детекторы и цифровые фазовые детекторы. Аналоговые фазовые детекторы можно разделить на два типа: тип продукта и тип суперпозиции в соответствии с принципом работы. Из-за низкой точности аналоговых фазовых детекторов в настоящее время в высокоточных лазерных локационных системах обычно используются цифровые фазовые детекторы.
