Способ определения при помощи электромагнитных волн положения пункта

 

Класс 2)а, 48

1 .t

« г Л ,a., -.

Ф

1 ;:, .

ABTOPGHOE СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕЙИЕ

О ПИСЯНИЕ способа определения при помощи электромагнитных волн положения пункта.

К авторскому свидетельству Л. И. Макдедьштава, Н. Д. Папаленси и Е. Я. Щеголева, заявленному 10 ноября 1933 года (спр. 0 перв. № 139326).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 июня 1936 года, Известны способы решения триангуляционных задач, основанные на использовании электромагнитных волн (радиогониометрия). Были также предложены способы, позволяющие решать эти задачи измерением сторон треугольника без измерения углов, что представляет принципиальное преимущество перед радиогониометрическими методами, вследствие значительного повышения точности измерений в результате уменьшения ошибок, вызываемых зависимостью направления плоскости приходящей волны от условии местности.

Однако, предложенные до настоящего времени методы определения сторон, сводящиеся к измерению расстояния между двумя пунктами, требовали наличия на таковых достаточно сложных приемно-передающих .устройств с точно известными длинами волн. Кроме того, при съемке ряда пунктов являлось необходимым иметь значительное количество таких устройств (не меньше двух), причем в случае наличия только двух, их необходимо было перемещать во все пункты.

Предлагаемый способ производства геодезических и аналогичных работ при помощи электромагнитных волк требует применения (в опытных пунктах) только приемно-измерительной аппаратуры и заключается в том, что в определенною пункте измеряют разность фаз излучаемых опорными пунктами колебаний, частоты которых находятся в некотором. определенном соотношении и разность фаз между которыми известна. Имеются: расположенные на точно известном измеренном любым способом расстоянии два устройства, излучающие электромагнитные колебания, частоты которых находятся в некотором определенном рациональном между собой отношении, причем разность фаз между этими колебаниями в исходных точках В и С из-вестна.

В таком случае вокруг каждого из устройств будет образовано переменное электромагнитное поле, и в каждой точкепространства будет иметь место определенная разность фаз (Ф1) этих колебаний, определяемая равенством:

И, + Ф1 — — — (c) — ЯВ)+а,... (1) где AC u AB — стороны треугольника, образованного точками В и С, в которых находятся упомянутые выше передающие устройства (опорйЪ е пункты),. и точкой А, положение которой должно быть определено; а1 и еав — частоты колебаний, излучаемых соответственно в пунктах С и В, находящиеся в строго опре.деленном рациональном соотношении.

И здесь означает целое число циклов полного изменения разности фаз (соответственно целому числу изменений фазы на 2m в случае разных частот), а .e — известную разность фаз между колебаниями, излучаемыми опорными пунктами.

С означает скорость распространения волн. Для определения искомых ве-личин АС и АВ и неизвестной Nj можно поступить следуюшим образом. Измерив в пункте А разность фаз приходящих из пунктов В и С колебаний, плавно изменяют частоты этих колебаний на определенную величину таким образом, чтобы соотношение между ними

-.сохранялось постоянным, и снова измеряют в пункте А разность фаз между

=ними. Плавное изменение частоты имеет целью дать возможность учесть измене:ние разности фаз на целое число циклов изменения фаз.

При изменении частоты со1до щ + Дщ, и, и соответственно со до (щ, + Д щ ) первоначальная разность фаз М, + Ф обратится в N> + Ф 1 + Ьь где

М, -Ь, -Ф, =" + " (C— — АВ)+а, ..... (2)

Из выражений (1) и (2), учитывая зрелое число циклов изменений фазового угла (Ь,) при переходе от значения а, к а + Двь имеется возможность одно.значно определить Мь а также выражение

АС вЂ” АВ

Повторное измерение при другой фазе, :например, ВВ, дает значение величины

Ж) — АВ ляется изменение разности фаз, либо путем измерения вариации частоты, необходимой для получеыия заданного изменения фазы. Таким образом, для определения положения некоторого пункта А на плоскости необходимо иметь 3 опорных пункта В, С, D.

Для увеличения точности измерений, разумеется, возможно произвести ряд измерений при различных разностях частот и различных базах, соответствую ших различным изменениям фаз и при различных соотношениях частот, а также применить все известные методы учета ошибок и повышения точности конечного результата (из многих измерений).

Все сказанное выше. может быть распространено на пространство трех измерений. В последнем случае необходимо иметь, по крайней мере, четыре пункта, расстояние между которыми известно; при этом, очевидно, что положение четвертого из них может быть определено только что описанным способом. Задача сводится - таким образом к определению четырех ребер АВ, АС, AD и АЕ пирамиды ABCDE, что может быть произведено либо последовательным измерением трех из них способом, указанным выше, и последующим измерением четвертого ребра, либо путем одновременного применения четырех передающих устройств, расположенных в точках

В, С, D и Е, излучающих колебания, частоты которых находятся в определенном соотношении, причем в результате измерений разности фаз приходящих в пункт А колебаний при двух различных значениях длин волн, излучаемых каждым из передатчиков, с учетом. целого числа циклов изменения разности фаз, может быть составлено, достаточное для определения искомых величин АВ, АС, А.0 и АЕ, число выражений, аналогичных (1) и (2). откуда, как ясно из геометрических соображений, можно определить положение пункта А.

Описанные вы ше измерения могут производиться либо при изменении частот а и м2 от одного до другого фик.сированного значения, причем опредеПредмет изобретения.

Способ определения при помощи электромагнитных волн положения пункта, снабженного приемным и фазоизмерительным устройствами, относительно других пунктов, взаимное положение которых известно, Отличаю цийся тем, что в определенном пункте измеряют разность фаз излучаемых опорными пунктами колебаний, частоты которых находятся в некотором определенном рациональном соотношении и разность фаз между которыми известна.

Тиа. „Печатимй Труд". Зак. 5695-59 9