|
Дальномер — устройство, предназначенное для определения расстояния от наблюдателя до объекта. Используется в геодезии, для наводки на резкость в фотографии, в прицельных... Википедия |
Энциклопедический Словарь. 1953—1955
ДАЛЬНОМЕР, оптич. прибор, служащий для измерения расстояния от наблюдателя до удалённого предмета. Широко применяется в военном деле.
Советский Энциклопедический Словарь. 1980
ДАЛЬНОМЕР, прибор для косвенных измерений расстояний до объектов. По принципу действия Д. подразделяются на 2 осн. группы. 1-ю гр. составляют оптические дальномеры; задача измерения расстояния такими Д. сводится к решению равнобедр. треугольника по известным основанию — базе к противолежащему (т. н. параллактическому) углу. 2-ю гр. составляют акустические дальномеры, радиодальномеры, электрооптические дальномеры; такие Д. дают показания по результатам измерений временных (или фазовых) соотношений между посылаемыми в направлении на объект акустич. или электромагн. сигналами и принимаемыми эхо-сигналами (отражёнными от объекта). Д. используется в геодезии, топографии, навигации, астрономии, фотографии, воен. деле и др. областях.
ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ ДАЛЬНОМЕР, оптич. дальномер, встраиваемый в фото- или киноаппарат для фокусировки объектива; обычно объединён с видоискателем. Наиб. распространён монокулярный Ф. д., создающий 2 оптич. изображения объекта съёмки, совмещаемых при фокусировке.
 |
ДАЛЬНОМЕР // Большая российская энциклопедия. Электронная версия. (2016). Версия 2023 |
ДАЛЬНОМЕ́Р, прибор для определения расстояния до объекта. Широко применяется в геодезии, фотографии, при топографич. съёмке, астрономич. исследованиях, в навигации, воен. деле и др. областях.
По принципу действия Д. подразделяются на 2 осн. группы. Первую группу составляют оптические Д. – приборы с визуальной наводкой на объект, работа которых основана на использовании законов геометрич. (лучевой) оптики. Измерение расстояний такими Д. сводится к решению равнобедренного или прямоугольного треугольника по известным основанию (базе) и противолежащему (т. н. параллактическому) углу. Одна из величин обычно является постоянной, а другая – переменной (измеряемой). По этому признаку различают Д. с постоянным углом и Д. с постоянной базой. Простейший оптич. Д. с постоянным углом (т. н. нитяной) представляет собой зрительную трубу, в поле зрения которой нанесена метка в виде двух параллельных нитей; базой служит переносная рейка с делениями. Д. наводят на рейку (визируют), расстояние до базы определяют по числу делений, видимых в зрительную трубу между нитями. Нитяным Д. снабжены некоторые геодезич. инструменты (теодолиты, нивелиры и др.).
Принципиальная схема монокулярного дальномера фотоаппарата (а) и видимые через окуляр изображения объекта при сфокусированном (б) и несфокусированном (в) объективе: I и II – основная и вспомогательная ветви, по которым световые лучи от объекта съёмки поступают в окуляр дальномера; 1 – объект съёмки; 2 – оптический компенсатор; 3 – полупрозрачное зеркало; 4 – окуляр; Θ – параллактический угол; Бд – база монокулярного дальномера; х – расстояние до объекта съёмки
Более сложные оптич. Д. имеют постоянную внутр. базу; в свою очередь, они подразделяются на монокулярные и бинокулярные (стереоскопические). Монокулярные Д. широко применяются в качестве фотографич. Д., предназначенных для определения расстояния до объекта съёмки при фокусировке (наводке на резкость) съёмочного объектива. Такой Д. обычно встроен в корпус фото- или киноаппарата и объединён с видоискателем в единую оптико-механич. систему. Лучи света от объекта съёмки проходят в Д. через две разл. оптич. системы – основную и вспомогательную (рис.). Изображения, создаваемые двумя системами, видны в окуляре Д. несовмещёнными. Для наведения на резкость и получения чёткого фотоснимка оба изображения совмещают в одно перемещением оптич. компенсатора, связанного с механизмом фокусировки объектива фотоаппарата. Стереоскопический Д. представляет собой двойную зрительную трубу с двумя окулярами; действие основано на стереоскопич. эффекте: рассматриваемые отдельно каждым глазом изображения объединяются в одно объёмное, в котором ощущается различие в расположении предметов по глубине. Для определения расстояния до объекта (цели) изображение объекта совмещают с изображением спец. метки («марки»), находящейся в фокальной плоскости Д. Смещение оптич. компенсатора, требуемое для совмещения «марки» и цели, пропорционально измеряемому расстоянию. Д. с постоянной базой получили распространение также в воен. деле (напр., в артиллерии), топографии и некоторых др. областях. Относит. погрешность оптич. Д. составляет от сотых долей до 1%.
Ко второй группе относятся акустич. Д., радио- и светодальномеры; их действие основано на измерении временны́х (или фазовых) соотношений между посылаемыми в направлении объекта акустич. или электромагнитными сигналами и принимаемыми эхосигналами (отражёнными от объекта).
В светодальномерах (СД) используется оптич. излучение видимого и ИК-диапазонов. Такие Д. содержат источник излучения, устройство управления его параметрами, передающую и приёмную системы, фотоприёмное устройство и устройство измерения временны́х интервалов. В зависимости от методов определения времени прохождения оптич. излучения до объекта и обратно СД разделяются на импульсные и фазовые. Импульсными СД измеряют расстояния непосредственно по времени между моментом испускания импульса передатчиком и моментом возвращения импульса, отражённого от объекта. Источником излучения обычно служат твердотельные и ПП лазеры, работающие в ближнем ИК-диапазоне (0,8–1,6 мкм), излучение которых формируется в виде коротких импульсов (длительностью до десятков наносекунд). Медленно меняющиеся расстояния измеряют с помощью одиночных импульсов; при быстро меняющихся расстояниях применяется непрерывно-импульсный режим излучения. Импульсные СД используются в осн. для измерения расстояний (от сотен метров до десятков километров) до диффузно рассеивающих объектов с точностью до единиц метров (напр., для определения высоты облаков, высоты полёта летат. аппаратов при аэрофотосъёмке, орбиты ИСЗ).
В фазовых СД источником излучения, как правило, служат светодиоды, а также газовые и ПП лазеры непрерывного действия; расстояние до объекта определяется по разности фаз посылаемого модулированного (напр., по синусоидальному закону) излучения и принимаемого (отражённого) светового сигнала. Обычно модуляция гармонич. сигналом оптич. излучения газовых лазеров осуществляется внешними электрооптич. или акустооптич. модуляторами на частотах до десятков и сотен МГц, а модуляция ПП излучателей – током накачки. Модулирующее световой поток переменное напряжение вырабатывается генератором масштабной частоты, называемой так потому, что соответствующая ей длина волны определяет масштаб перевода разности фаз в расстояния. Фазовые СД обеспечивают дальность действия при работе с оптич. отражателями на объекте от единиц до десятков километров, а при диффузном отражении от объектов – до сотен метров.
В качестве фотоприёмников чаще всего применяются фотодиоды или фотоумножители. Из-за нестабильности электронных элементов фазовый сдвиг сигналов за время измерений подвергается дрейфу. Для его учёта в СД включается линия оптич. короткого замыкания – система зеркал и призм или световодов, по которой модулированный свет направляется из передатчика в приёмник, минуя измеряемую дистанцию; измерение разности длин внешней и внутр. дистанции позволяет учитывать и компенсировать ошибку за счёт дрейфа масштабной частоты. Большинство СД построено по гетеродинной схеме с измерением разности фаз на низкой промежуточной частоте, что позволяет автоматизировать процесс измерений с использованием цифровых методов. При этом разность фаз между опорным (испускаемым) и измерит. сигналами представляется в виде последовательности импульсов, число которых подсчитывается. Совр. СД позволяют измерять расстояния до 50 км с погрешностью 5–20 мм; разработаны также прецизионные СД с ошибкой измерения 0,3–0,5 мм и дальностью действия до 0,1–1 км.
В радиодальномерах (РД) обычно используют электромагнитные волны сантиметрового и миллиметрового диапазонов. Различают РД с пассивным и активным отражением, а по виду излучаемых радиосигналов – с импульсным и непрерывным излучением. В РД с пассивным отражением на вход приёмника попадают два сигнала – прямой, непосредственно с радиопередатчика, и запаздывающий (относительно прямого), после отражения от объекта, расстояние до которого определяется. Для импульсных РД измеряемое расстояние определяется как D = ½ vτ, где v – скорость распространения радиоволн, τ – время запаздывания отражённого импульса. В РД с непрерывным излучением используются радиосигналы с периодически изменяющейся частотой, индикатор измеряет разность частот Ω между прямыми и отражёнными колебаниями; измеряемое расстояние
D = ΩT / 2Δf,
где Т – период модулирующих колебаний, Δf – диапазон частот модуляции. Пассивное отражение используется, напр., в радиолокаторах и радиовысотомерах.
В РД с активным отражением применяются две станции – ведущая и ведомая, располагаемые на концах измеряемой линии. Радиосигналы могут быть импульсные и непрерывные – на одной несущей частоте или с модулированной несущей частотой. Радиосигналы, принимаемые ведомой станцией, преобразуются и ретранслируются. При использовании непрерывных колебаний измерение расстояний производится фазовым методом. Наибольшая точность измерения (ок. 3·10–6 от измеряемого расстояния) достигнута в фазовых РД, использующих модулированные радиосигналы в УКВ-диапазоне радиоволн с измерением расстояния по сдвигу фаз модулирующих колебаний. РД с активным отражением применяют в навигации, геодезии, в воен. деле.
В связи с сильным поглощением и рассеянием света и радиоволн конденсированными средами (жидкостями и твёрдыми телами) свето- и радиодальномеры применяются только в атмосферных условиях и в космическом пространстве. Для определения расстояний в толще вод океанов и морей используют акустические Д., поскольку поглощение водой ультразвука незначительно (см. Гидролокатор, Эхолот).
Лит.: Краткий топографо-геодезический словарь-справочник. 3-е изд. М., 1979; Пащенков В. З. Радио- и светодальномеры. 2-е изд. М., 1980; Волконский В. Б., Яковлев В. В. Высокоточные лазерные светодальномеры для геофизики, гидротехники и машиностроения // Сборник статей, посвященный 90-летию с дня рождения академика А. А. Лебедева. Л., 1985. Кн. 1; Радиогеодезические и электрооптические измерения. М., 1985; Мусьяков М. П., Миценко Н. Д. Оптико-электронные системы ближней дальнометрии. М., 1991.
Краткий справочник фотолюбителя. Сост. Н. Д. Панфилов, А. А. Фомин. — 3-е, стереотипное изд. М., 1985
2. Дальномеры
Устройства, позволяющие определить расстояние от фотоаппарата до объекта съемки. Предназначаются в качестве дополнительной принадлежности для шкальных фотоаппаратов. Наблюдая объект съемки через окуляр дальномера, вращают диск со шкалой расстояний до совмещения раздвоенного изображения, видимого в поле зрения, в одно. Расстояние до объекта считывают со шкалы расстояний дальномера. Дальномеры «Смена» и «Блик» выпускаются с пределами измерений расстояний от 1,2 м до ∞.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Дальномер «Блик»
