Розробка методів компенсації похибок вимірювань оптичного далекомірного пристрою при динамічних змінах зовнішніх умов - Тюрін, В. С. (My University, 2012)
Дисертація присвячена розробці методів компенсації похибок вимірювань в умовах флуктуацій амплітуди та нелінійних спотворень сигналу, обумовлених динамічними змінами просторового положення протяжного об’єкту з неоднорідною поверхнею та суттєвими коливаннями рівня фону. Показано, що методи компенсації похибок вимірювань базуються на корекції у реальному часі результатів вимірювань при отриманні поточної інформації про амплітуду імпульса або його тривалість у режимі насичення посилення фактично для практично необмеженного динамічного діапазону. Розроблено математичну модель процесу формування поправок до результатів вимірювань для реалізації методів компенсації похибок вимірювання відстані. Розроблено імітаційну модель імпульсного оптичного далекомірного пристрою з імітацією флуктуацій параметрів сигналу і шуму та динамічною компенсацією похибок вимірювання відстані при забезпеченні стабільної роботи в умовах суттєвого зростання фону. Представлені рекомендації щодо структури побудови макета такого пристрою. Проведені експериментальні дослідження макета. Результати дослідження показали, що застосування методів компенсації похибок вимірювання при динамічних змінах зовнішних умов забезпечує високу точність вімірювання, яка обмежена тільки роздільною здатністю вимірювача часових інтервалів. Ключові слова: компенсація похибок, нелінійні спотворення, амплітуда імпульсу, насичення посилення, динамічний діапазон, математична модель, імітаційна модель, експериментальні дослідження. Dissertation is devoted to development of the measurement error compensation methods for the conditions of amplitude fluctuations and nonlinear distortions of signal conditioned by the dynamic changes of spatial position of large objects with a heterogeneous surface and substantial fluctuations of background level. It is showed that the measurement error compensation methods are based on a real-time correction of measuring results at the receipt of current information about pulses amplitude or pulses duration in the amplifier saturation mode actually for unlimited dynamic range. The mathematical model of process to form the amendments to the measuring results for realization of measurement error compensation methods is developed. The simulation model of pulsed optical range-finder device is developed with the imitation of signal fluctuations and noise parameters and dynamic compensation of distance measurement errors to provide the stable operation in the conditions of substantial background increase. The recommendations to construction structure of such device are presented. Experimental researches of model are conducted. Research results showed that application of measurement error compensation methods at the dynamic changes of external conditions provided the high measuring accuracy which is limited only by resolution of time interval meter.
Keywords: компенсація похибок; нелінійні спотворення; амплітуда імпульсу; насичення посилення; error compensation; unlined distortions; pulse amplitude; amplifier saturation