Yer lazerli skanerlari

4.2.2-rasm. Yerdan lazerli s’yomka natijasi – nuqtalar massivi

Ob’ekt nuqtalarining fazoviy koordinatalari Yerusti lazerli skaneri koordinata sistemasida quyidagi formulalar bilan hisoblanadi:

𝑋 = 𝑅𝑐𝑜𝑠𝜑𝑠𝑖𝑛𝜃
𝑌 = 𝑅𝑠𝑖𝑛𝜑𝑠𝑖𝑛𝜃 ^{} , (4.2.1)}
𝑍 = 𝑅𝑐𝑜𝑠𝜃
bunda R-skaner turgan nuqtadan ob’ektgacha bo‘lgan o‘lchangan uzoqlik (4.2.1-rasmga qarang);
𝜑 − 𝑅^⃗ lazer nurining yo‘nalishini o‘lchangan
gorizontal burchagi (4.2.1-rasmga qarang);
ϴ - Z o‘qidan 𝑅^⃗ vektorigacha hisoblanadigan 𝑅^⃗ yo‘nalishni vertikal burchagi (4.2.1-rasmga qarang).

1. 
   - formula qutb koordinata sistemasidan dekart fazoviy koordinatasiga o‘tishni umumlashgan formulasi. Har bir konkret skaner uchun (4.2.1) individual ko‘rinishga ega, unda nurlanish manbai va priyomnik mos kelmasligi, asbobni vertikal va gorizontal o‘qlarining ekssentrisiteti va skaner kalibrovkasi deb nomlanuvchi boshqa o‘lchamlar hisobga olinadi.
   

Mavzuga oid savollar.

1. 
   Lazerli skanerlar yordamida o’betlarni skanerlash qay tartibda bajariladi?
   
2. 
   Lazerli skanerlar qanday ishchi xolatga keltiriladi?
   
3. 
   Lazerli skanerlarda qaysi koordinatalardan foydalaniladi?
   

3. Yerusti lazerli skanerini dalnomer blokini ishlash prinsipi

Xozirgi skanerlarning modellarida masofa o‘lchashni uch usuli qo‘llaniladi:

• 
  Impulsli
  
• 
  Fazoviy
  
• 
  Triangulyatsiyaviy.
  

Masofa o‘lchashni impuls usuli qabullovchi-uzatuvchi qurilmadan signalni ob’ektga borib qaytish vaqtini o‘lchashga asoslangan (6.5-rasm), elektromagnit to‘lqini νni tarqalish tezligini bilgan holda masofani quyidagicha aniqlash mumkin:
𝑅 = ^𝜈∙𝜏 ; (4.3.1)
2
bunda τ – lazer deoididan impuls yuborilgan lahzadan akslangan signalni qabullash lahzasigacha bo‘lgan vaqt.
Masofa o‘lchashni fazoviy usuli yuborilgan va qabullanayotgan modullangan signallarning fazalar farqini aniqlashga asoslangan. Bu holda masofa quyidagi formula bilan hisoblanadi:
𝑅 = ^{𝜑2𝑅∙𝜈} ; (4.3.2)
2𝜋∙𝑓
bu yerda 𝜑_2𝑅- tayanch va ishchi signallar orasidagi faza farqi;
f – modulyatsiya chastotasi.
(4.3.2) formuladagi 𝜑_2𝑅ni butun va kasr qismga yoyish mumkin, unda formula quyidagi ko‘rinishni oladi:
𝑅 = ^𝜆 (𝑁 + ∆𝑁) ; (4.3.3)
2
bunda λ – to‘lqin uzunligi (λ=ν/f);
N – λ/2 yarim to‘lqinlarni butun qo‘yilishlarining soni;
ΔN – (ΔN=φ/2π) – yarim to‘lqinlarning o‘lchanayotgan masofada
qo‘yilishlarini kasr qismi.
Fazao‘lchagichni ishlash rejimi xaroratga bog‘liq bo‘lib, uni o‘zgarishi bilan signal fazasi ham ozgina o‘zgaradi. Buning oqibatida fazani hisobini aniq boshini (nol o‘rnini) aniqlab bo‘lmaydi. Shu maqsadda fazaviy o‘lchashni asbob ichidagi (kalibrlash chizig‘ida) etalon kessmada takrorlanadi. Nol o‘rnini tashqi (dalnomerdan ob’ektgacha va teskari) va ichki (kalibrlovchi chiziq) yoriqlik nurining yo‘lini o‘lchashlaridagi sanoqlar farqidek aniqlanadi, ikki o‘lchashlar orasidagi farq qanchalik kichik bo‘lsa, nol o‘rni shunchalik aniq topiladi.
(4.3.3) tenglama fazaviy dalnomerni asosiy tenglamasi deyiladi. Bu tenglamada S va N noma’lum kattalik bo‘lib, o‘z navbatida, uni to‘g‘ridan-to‘g‘ri yechish mumkin emas. Nni aniqlash masalasi bir ma’nolini (yoki ko‘pma’nolini) yechilishi deyiladi, bu masalani yechishda quyidagi usul qo‘llaniladi:

• 
  chastotani ohista o‘zgartirish;
  
• 
  ketma-ket yaqinlashish;
  
• 
  fiksatsiyalangan chastota;
  
• 
  kombinatsiyalangan chastota.
  

Chastotani ohista o‘zgartirish usuli. Bu usulda modulyatsiya chastotasini ohista o‘zgartirish usuli qo‘llaniladi. Bu usulni asosiy mohiyati shundan iboratki, chastota modulyatsiyasini o‘zgarishi bilan fazalar farqi φ_2S o‘zgaradi, qayta qurish diapazonida shunday chastotalarni tanlash mumkinki, bularda ΔN birdek qiymatni oladi. Bu chastotalar chastotalar o‘qida ekvidistant (teng masofali) joylashgan. Natijada (4.3.3) ko‘rinishidagi ikki tenglamadan iborat bo‘lgan sistema hosil bo‘ladi va yana qo‘shiladi:
𝑛₁₋₂ = 𝑁₁ − 𝑁₂ (4.3.4)
bu yerda 𝑛₁₋₂ – chastota o‘qida f₁ va f₂ chastotalarning tartib raqamlarining farqi;
𝑁₁𝑣𝑎 𝑁₂ – chastotalarning tartib raqamlari.
O‘lchanayotgan minimal masofani cheklanganligi chastotalarni ohista
o‘zgartirish usulining kamchiligi hisoblanadi:

^𝑅𝑚𝑖𝑛
= ^𝜈 , (4.3.5)
∆𝑓

bu yerda Δf – chastotani o‘zgarish diapazoni.