The 12 reference contexts in paper A. Fufaev V., R. Feodortsau V., А. Фуфаев В., Р. Фёдорцев В. (2015) “ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСТАНЦИИ В ДАЛЬНОМЕРНОМ КАНАЛЕ ПРИБОРА НАБЛЮДЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ЛАЗЕРА // ENHANCE THE ACCURACY OF THE DISTANCE OF DISTANCE MEASURING CHANNEL OF THE OBSERVATION DEVICE USING SEMICONDUCTOR LASER” / spz:neicon:pimi:y:2013:i:2:p:95-102

  1. Start
    1177
    Prefix
    Введение Первые лазерные локационные дальномеры твердотельных лазеров и работали по принципу измерения интервала времени между моментом излучения зондирующего лазерного моноимпульса и моментом приема излучения, отраженного от цели
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    . Такие лазеры обеспечивали дальность действия до 10 000 м с абсолютной погрешностью измерения 5 м и имели не высокую энергетическую эффективность (КПД на уровне 50–60%). За последние 15 лет достигнут большой прогресс в области создания дальномеров на основе полупроводниковых лазеров благодаря их невысокой стоимости и малым габаритным размерам.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    2071
    Prefix
    потеснили дальномеры, построенные на базе классических твердотельных лазеров, в которых в качестве активной среды используются различные стекла и кристаллы, активированные редкоземельными элементами. Принцип работы дальномеров с полупроводниковым лазером предусматривает накопление слабых отраженных сигналов при многократном зондировании цели в импульсном режиме излучения лазера
    Exact
    [3]
    Suffix
    . Необходимость накопления сигналов полупроводникового лазера вызвана тем что, энергия его излучения на несколько порядков ниже, чем у твердотельного лазера, и тем самым не может быть обеспечена необходимая дальность действия дальномера при посылке одного импульса.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    2449
    Prefix
    Необходимость накопления сигналов полупроводникового лазера вызвана тем что, энергия его излучения на несколько порядков ниже, чем у твердотельного лазера, и тем самым не может быть обеспечена необходимая дальность действия дальномера при посылке одного импульса. Повышение точности измерения становится возможным за счёт статистической обработки накопленных данных
    Exact
    [4–6]
    Suffix
    . Новые методы статистической обработки накопленных данных позволяют увеличить длительность импульса до 100–300 нс и более при сохранении высокой точности измерения. При статистическом некогерентном накоплении эквивалентная энергия сигнала увеличивается в N раз, где N – число зондирований в серии (объём накопления) [7].
    (check this in PDF content)

  4. Start
    2792
    Prefix
    Новые методы статистической обработки накопленных данных позволяют увеличить длительность импульса до 100–300 нс и более при сохранении высокой точности измерения. При статистическом некогерентном накоплении эквивалентная энергия сигнала увеличивается в N раз, где N – число зондирований в серии (объём накопления)
    Exact
    [7]
    Suffix
    . На сегодня лазерные дальномеры, построенные на основе полупроводниковых лазеров, довольно широко представлены на мировом и отечественном рынках. Технические характеристики рассматриваемых приборов могут значительно отличаться по достигаемым численным значениям выходных параметров и определяются главным образом сферой применения изделия и решением поставленных перед ним задач.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    4629
    Prefix
    Как было отмечено выше, дальномеры на базе полупроводниковых лазеров работают в режиме статистического накопления энергии, который подразумевает многократное повторение лазерного зондирования цели, регистрацию смеси принятого сигнала и шума приемного тракта и суммирование (накопление) сохраненных результатов, после чего принимается решение о наличии цели и расстоянии до неё
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Аппаратурная реализация этой процедуры производится средствами цифровой техники, которые обеспечивают аналого-цифровое преобразование принимаемого сигнала с дискретизацией его по времени и амплитуде, статистическую обработку полученных числовых массивов и принятие решения по результатам обработки.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    6727
    Prefix
    На первом этапе аналоговый сигнал квантуется по амплитуде с помощью одно- или многопорогового преобразователя, а результаты квантования регистрируются в цифровой форме. Однопороговое квантование называется бинарным
    Exact
    [7]
    Suffix
    . На втором этапе производятся суммирование накопленных чисел в каждом дискрете, сравнение результата накопления с известным пороговым числом и принимается решение о присутствии сигнала в данном канале дальности.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    8320
    Prefix
    В этом случае процедура накопления заключается в добавлении 1 в дискрет (тайм-слот), если в этом дискрете S* > u+, или вычитании 1, если S* < u-, где u+ и u- – положительный и отрицательный пороги срабатывания порогового устройства соответственно (на рисунке 1 уровень этих порогов составляет +0,5σ1 и -0,5 σ1 соответственно)
    Exact
    [3]
    Suffix
    . ности периода дискретизации измерителя временных интервалов (ИВИ), поскольку при этом энергетический потенциал прибора возрастает, а точность остается в требуемых пределах. Известны различные методы анализа массива накопленных данных для определения задержки отраженного от цели сигнала.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    8765
    Prefix
    Известны различные методы анализа массива накопленных данных для определения задержки отраженного от цели сигнала. Например, метод оценки задержки по динамике возрастания и спада накопленных сумм в окрестности дискрета с максимальной накопленной суммой
    Exact
    [5]
    Suffix
    . Анализ показал недостаточную эффективность подобных методов обработки результатов накопления. Можно определять задержку отраженного сигнала Тs по выражению начального момента первого порядка [9] массива накопленных данных в окрестности того элементарного интервала (тайм-слота, или дискрета времени), в котором накопленная сумма максимальна:   З(),T K KI Tjp     
    (check this in PDF content)

  9. Start
    8971
    Prefix
    Анализ показал недостаточную эффективность подобных методов обработки результатов накопления. Можно определять задержку отраженного сигнала Тs по выражению начального момента первого порядка
    Exact
    [9]
    Suffix
    массива накопленных данных в окрестности того элементарного интервала (тайм-слота, или дискрета времени), в котором накопленная сумма максимальна:   З(),T K KI Tjp       где:     1 1 1 q I KIIkjmjmIK,    q I KkjmIjmIK 1 11.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    10409
    Prefix
    Отношение сигнал/шум S/N = 1 Пороги u+ и u- расположены так, чтобы частота их превышения выбросами шума была одинаковой. Это достигается, например, с помощью автоматической регулировки одного или обоих порогов
    Exact
    [8]
    Suffix
    . При таком построении накопителя быстродействующая цифровая аппаратура задействуется минимально, а энергетическая эффективность накопления приближается к теоретическому пределу – N. Важно, что накопление не только дает энергетический выигрыш, но и повышает точность измерений.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    11160
    Prefix
    несколько (2–10) раз больше длительПриборы и методы измерений, No 2 (7), 2013 97 где:    5 1 2 I KIIKjI, Несмотря на столь малый разброс оценки дальности при накоплении, существуют пути его уменьшения. Следует ввести поправку, зависящую от количества переполненных ячеек накопителя или от накопленных сумм в дискретах, соседних с центром тяжести накопленного массива
    Exact
    [3]
    Suffix
    . Тогда погрешность оценки дальности может быть снижена до 10 % от величины дискрета и менее. Это позволяет, с одной стороны, создавать приборы очень высокой точности, а с другой – обеспечивать приемлемую точность измерений при низкой тактовой частоте накопителя.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    11546
    Prefix
    Это позволяет, с одной стороны, создавать приборы очень высокой точности, а с другой – обеспечивать приемлемую точность измерений при низкой тактовой частоте накопителя. Существует еще один ресурс повышения точности дальномеров с накоплением. Речь идет о дальномерах с синхронным стартом
    Exact
    [3]
    Suffix
    . При синхронном старте лазерный зондирующий импульс излучается синхронно с тактовым импульсом преобразователя «время-цифра» (при асинхронном – в произвольный момент времени). Схема с синхронным стартом обеспечивает значительно более высокую точность измерения (рисунок 4).
    (check this in PDF content)