Cap. 1 Elemente generale
1.1 Notiuni privind masurarea electronica a distantelor
Se poate aprecia ca fazele precursoare ale dezvoltarii tehnicii de
masurare electronica a distantelor pot fi considerate descoperirea in 1890 a
celulei Kerr si punerea la punct a radiolocatiei in perioada 1930-1940.
In principiu, masurarea electronica a distantelor se bazeaza pe emisia si
receptia undelor electromagnetice din diferite spectre de frecventa, mai
precis pe determinarea timpului de propagare a undelor in lungul distantei
masurate. Valoarea distantei rezulta indirect, ca un produs intre timpul de
propagare si viteza de deplasare a undei, egala cu viteza luminii.
Printre aplicatiile civile ale acestui principiu de masurare, cele din
domeniul geodeziei au o mare importanta, in sensul cresterii preciziei de
determinare spatiala a detaliilor scoartei terestre, cu implicatii directe in
foarte multe domenii ale activitatii umane.
Aplicatiile din geodezie ale masurarii electronice a distantelor au
permis dezvoltarea unor sisteme de inalta tehnologie precum sistemul
satelitar de pozitionare globala, denumit prescurtat GPS si aparatele
topografice electronice, cum sunt statiile totale.
Dispozitivele electronice pentru masurarea distantelor, utilizate in
domeniul geodeziei sunt de doua tipuri, in functie de spectrul de frecventa al
semnalului utilizat:
- telemetre electrooptice, pe baza de unde electromagnetice din
spectrul luminii;
- radiotelemetre, bazate pe unde electromagnetice din spectrul
radio.
In functie de modul de determinare a timpului de propagare, aceste
dispozitive sunt:
- cu functionare in impulsuri(principiul radarului);
- cu functionare pe baza de diferenta de faza.
De-a lungul timpului, telemetrele pe baza de impuls au fost putin
utilizate datorita preciziei relativ scazute, utilizandu-se in schimb cele de tip
electrooptic fazic. Acestea din urma permit determinarea distantelor dupa
relatia generala:
unde c este viteza de propagare a luminii in aer; w - pulsatia undei
electromagnetice modulatoare; j - faza undei modulatoare in momentul
receptiei.
Pornind de la relatia de mai sus sistemul de pozitionare globala(GPS)
exploateaza modul de masurare in timp absolut, iar statiile totale modul de
masurare in timp relativ.
Deoarece indicatorul de faza al dispozitivelor electronice utilizate de
statiile totale da numai diferenta de faza in limitele ultimei perioade de
oscilatie (de variatie a fazei) modulatoarei, iar in timpul de parcurs dusintors
al undelor pot avea loc N perioade complete de oscilatie, distanta se
va determina cu relatia:
= x
2
D 1 ??
o
ce
ae
x
x +
p
j
l
2
D
N (1.2)
unde l este lungimea de unda a modulatoarei in aer; Dj-diferenta de faza in
ultima perioada a timpului de parcurs si N-numarul de perioade complete de
variatie a fazei produse pe parcursul dus-intors. Determinarea numarului, N
de perioade complete se realizeaza prin numararea efectiva a trecerilor prin
zero ale semnalului modulator intre momentul inceperii emisiei si momentul
receptiei semnalului reflectat. Obtinerea unei precizii acceptabile a
rezultatului masurarii se realizeaza prin medierea rezultatelor obtinute din
repetarea automata a determinarii, atunci cind aparatul foloseste o singura
frecventa de modulatie sau din utilizarea a doua sau mai multe frecvente de
modulatie.
In general, la dispozitivele electronice pentru masurarea distantelor din
statiile totale se utilizeaza ca unda purtatoare lumina infrarosie, cu o
frecventa de circa 1012-1014 Hz(lungimi de unda de circa 0.76-10mm) si ca
unda modulatoare o unda radio de tip metric, cu frecventa de circa 6-30 109
Hz(lungimi de unda de circa 10-50m). Tinand cont de aceste elemente,
numarul N de perioade intregi contorizat de dispozitiv, poate varia intre zero
si cateva sute, pentru distante masurate in ecartul 0.5-10000 m
Rezultatul brut al masurarii, tradus in distanta inclinata, este supus in
general procesului de corectie fizica, de temperatura si presiune atmosferica,
elemente care influenteaza propagarea undelor electromagnetice in aer.
1. Cristea V. s. a. -Borland Pascal 7.0 pentruWindows Editura Teora , 1994
2. Ghitau D. -Geodezie si gravimetrie geodezica E.D.P. Bucuresti 1983
3. Nistor Gh. - Teoria prelucrarii masuratorilor geodezice Univ.Tehnica Iasi - 1996
4. **** - Manualul inginerului geodez(vol. I, II, III) Editura Tehnica, Bucuresti, 1972-1974
5. **** - Rec Elta - Operating Instructions Carl Zeiss Oberkochen, Germany, 1991
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.