مقدمة موجزة عن وظيفة وخصائص جهاز تحديد نطاق الطور
في ظل التشكيل المحدد والظروف الجوية القياسية، يكون التردد c/(4πf) ثابتًا، وفي هذا الوقت، يصبح قياس المسافة هو قياس عدد نصف الطول الموجي الموجود في خط المسح وقياس الجزء الكسري أقل من نصف الطول الموجي، أي قياس N أو φ. نظرًا لتطور تكنولوجيا التصنيع الدقيقة الحديثة وتكنولوجيا قياس الطور الراديوي، فقد وصل قياس φ إلى دقة عالية.
من أجل قياس زاوية الطور φ أقل من π، يمكن استخدام طرق مختلفة لقياسها. عادةً ما يكون قياس الطور المتأخر وقياس الطور الرقمي هما الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. في الوقت الحاضر، تستخدم جميع أجهزة تحديد المدى الليزرية قصيرة المدى مبدأ قياس الطور الرقمي للحصول على φ.
كما هو مذكور أعلاه، بشكل عام، يستخدم تحديد المدى بالليزر في الطور الانبعاث المستمر لأشعة الليزر مع إشارات معدلة، ومن أجل تحقيق دقة نطاق عالية، من الضروري تكوين أهداف تعاونية. في الوقت الحاضر، يعد محدد المدى الليزري المحمول نوعًا جديدًا آخر من محدد المدى الليزري النبضي، وهو ليس صغير الحجم وخفيف الوزن فحسب، ولكنه يعتمد أيضًا على تقنية تقسيم توسيع النبض لقياس الطور الرقمي، والتي يمكن أن تحقق دقة على مستوى المليمتر دون أهداف تعاونية، وقد تجاوزت مسافة المدى 100 متر، ويمكنها عرض المسافة مباشرة بسرعة ودقة.
تصنيف جهاز تحديد المدى للموجات الكهرومغناطيسية
1. وفقًا لمبدأ النطاق، يمكن تقسيمه إلى محدد المدى النبضي وجهاز تحديد المدى الطور. الأول عبارة عن نبضة بصرية تنبعث من مولد نبضات، ويمكن الحصول على المسافة باستخدام عدد النبضات في الفاصل الزمني للنبضة التي تنتقل ذهابًا وإيابًا على خط المسح، مثل كاشف القمر الليزري والقمر الصناعي الليزري محدد المدى. الأخير عبارة عن موجة جيبية مضمنة مستمرة تنبعث من جهاز تحديد المدى، ويتم قياس تحول الطور الناتج عن انتشار الموجة المعدلة ذهابًا وإيابًا على خط المسح للعثور على المسافة، مثل جهاز تحديد المدى بالليزر وجهاز تحديد نطاق الأشعة تحت الحمراء. الأداة التي تستخدم طريقة الطور لتحديد المدى لها مدى قصير ودقة عالية، وغالبًا ما تستخدم في المسح الجيوديسي.
2. وفقًا للناقل، تسمى الموجة الكهرومغناطيسية في قسم الميكروويف أو الموجة الضوئية كمادة حاملة بمحدد نطاق الميكروويف أو محدد المدى الكهروضوئي على التوالي. تسمى أجهزة تحديد المدى الكهروضوئية التي تستخدم الليزر أو ضوء الأشعة تحت الحمراء كحامل أجهزة ضبط المدى بالليزر أو أجهزة تحديد المدى بالأشعة تحت الحمراء على التوالي. يستخدم جهاز تحديد نطاق الأشعة تحت الحمراء الفلورة التي طورها الصمام الثنائي الباعث للضوء زرنيخيد الغاليوم كمصدر حامل، ويمكن أن تتغير شدة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة مع شدة الإشارة الكهربائية المحقونة. ولذلك، فإنه يحتوي على وظائف مزدوجة لمصدر الناقل والمغير. تتميز الثنائيات الباعثة للضوء من زرنيخيد الغاليوم بأنها صغيرة الحجم، وعالية السطوع، ومنخفضة استهلاك الطاقة، وطويلة العمر ومستمرة في انبعاث الضوء، لذلك يتم استخدام أجهزة تحديد المدى بالأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع. يتميز جهاز تحديد نطاق الموجات الكهرومغناطيسية بمزايا الدقة العالية والتشغيل السريع والتأثير القليل على المناخ والتضاريس.
