W dniu 2012-12-27 12:16, J.F. pisze:
> Dnia Wed, 26 Dec 2012 20:09:31 +0100, mk napisał(a):
>> Posiadam Leica Disto X310. Producent deklaruje dokładność +/-1 mm dla
>> zakresu do 10 m z poziomem ufności 95%.
>> Nie mniej, w praktyce jest lepiej, a wskazania przyrządu prezentowane są
>> z rozdzielczością 0.1 mm i bynajmniej nie są to wartości z kapelusza wzięte.
>> To ustrojstwo naprawdę jest diabelsko dokładne i daje submilimetrową
>> dokładność nawet na dystansie kilkudziesięciu metrów. Innymi słowy tu
>> się mierzy czasy z precyzją pojedynczych ps!
>> Wzbudza to mój podziw, ale i wprawia w kompleksy - zejść z pomiarem
>> czasu < 1 ns uznałbym dla siebie za bardzo ambitne zadanie, na którym
>> pewnie zęby bym sobie połamał.
>
> Mnie tez.
> Ale kiedys sie doczytalem jak dziala jeden z odbiornikow GPS - urzadzenie
> ma rzeczywista powtarzalnosc rzedu 1m w dobrych warunkach, czyli ok 3ns,
> a wewnetrzne przetwarzanie zachodzi z zegarem ... 5.8MHz.
> Do tego ambitny przetwornik A/D sygnalu radiowego (tzn posredniej, z
> czestotliwoscia jak powyzej) ... 2-bit :-)

Wystarcza nawet 1-bit (tj. komparator):
http://www.holmea.demon.co.uk/GPS/Main.htm
(w artykule amatorski odbiornik GPS, oraz link do innej amatorskiej
konstrukcji odbiornika GPS z przed 20 lat!; na stronie też o generowaniu
szybkich impulsów i wiele innych ciekawych...).

Kiedyś robiłem sobie nawet symulacje odbioru zaszumionego sygnału GPS --
2 bity dawały jakąś jeszcze zauważalną przewagę nad jednym, ale dalej
już szum kwantyzacji jest znikomy w stosunku do innych szumów :)

>
> Usrednianie, usrednienie, i jeszcze raz dobry model, bo w GPS to wszystko
> sie stale rusza.

Z uśrednianiem jest tak, że by uzyskać z tego jakieś korzyści to trzeba
kwadrat więcej materiału...
Uśrednianie redukuje tylko niektóre błędy pomiaru.

GPS bazuje na nawigacji hiperbolicznej, a w tej, ze swej zasady, pewne
błędy wzajemnie się kompensują - tj. pomiar bazuje na obliczaniu
wzajemnych różnic pomiędzy sygnałami. Jeżeli pod wpływem temperatury
zmienią się charakterystyki filtrów, a w związku z tym pewnie i
opóźnienie przez nie wprowadzane, to pomiar nie będzie zaburzony, bo
wszystkie sygnały będą podlegać jednakowemu opóźnieniu, więc różnica
między sygnałami nie będzie zaburzona.

Wbrew pozorom słaby sygnał zanurzony w szumie GPS też może być
sprzymierzeńcem, nie ma problemu, że odbierzemy za silny sygnał, który
odkryje nieliniowości i w jakiś sposób zmieni opóźnienie odbiornika, a w
dalmierzu laserowym może być to problem.

No i w dalmierzu laserowy to precyzja pomiaru większa jest tak 3 do 4
rzędów wielkości.

>
>> Może do 100 ps z całą statystyczną magią
>> plus trzymanie ustrojstwa w termostacie plus ekstra pomiary kalibrujące.
>> A ustrojstwo Leiki: wszystko w maleńkiej obudowie, żywi się to całkiem
>> skromnym prądem, można tym rzucać o beton i wymyć w kałuży... i to za
>> całkiem nieduże pieniądze (z czego lwia część to za samo logo).
>
> I na baterie, wiec wcale tam nie ma 1GHz zegara, moze nawet 100MHz nie ma
> .... choc dzis i kieszonkowe urzadzenia potrafia miec 600MHz procka :-)

Obstawiam jednak, że w tym dalmierzu niektóre fragmenty elektroniki
pracują ze zboczami o stromości kilkudziesięcio_piko_sekundowej. Trochę
gugla i objawia się mnóstwo patentów w tym temacie, część nawet w
amatorskim zasięgu: wykorzystywanie przebić lawinowych, nieliniowych
linii opóźniających potrafiących wyostrzać zbocza itp.

Skoro w 1966 radzono sobie z impulsami o takich zboczach, to czemu nie w
2013 ;-)
http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1966-
10.pdf

Jeno szary człowiek, hen hen za peletonem, czasem walczy z czasami
narastania rzędu mikrosekund :(

>
>> Co do zastosowanego tam lasera: nie rozbierałem ustrojstwa, ale
>> oceniając po gabarytach tam jest raczej laser półprzewodnikowy, a te,
>> chyba, nie działają impulsowo, tj. nie generują impulsu same z siebie,
>> ale trzeba je odpowiednio szybkim sygnałem wysterować. No może sam efekt
>> lawinowy wyostrza zbocze impulsu światła...
>
> Dranie jednak potrafia w telekomunikacji nadawac ... dzis to chyba pod
> 100Gb/s. Przy czym wydaje mi sie ze to juz z zewnetrznym modulatorem.

Nie wiem jak lasery komunikacyjne, ale wiele półprzewodnikowych
dedykowanych jest do karmienia ich szybkimi impulsami, choć z małym
wypełnieniem.

>> Rozbierałem kiedyś laserowy dalmierz przemysłowy, do zabudowy, sprzed
>> dekady, i analizując budowę łatwo było stwierdzić, że bazuje on na
>> metodzie trygonometrycznej (z parametrów też to zresztą wynikało).
>
> Ale to urzadzenie na krotkie dystanse bylo.

Zdecydowanie - zakres pomiarowy to coś max. 10 m, a pod koniec zakresu
dokładność prawie decymetrowa.

> Twoja Leica jednak na dlugie.

Długie to w nocy (ponad 100 m), bo w słoneczny dzień to plamkę i tak się
gubi po paru metrach -- urządzenie dalej mierzy, ale czasami ciężko
określić co się mierzy...

pzdr
mk