Порівняльний аналіз вимог до точності апаратури для визначення середньоінтегрального показника заломлення повітря за допомогою різних реалізацій градієнтного методу

Автор(и)

  • Павло Неєжмаков Національний науковий центр ‟Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Україна
  • Олександр Прокопов Національний науковий центр ‟Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Україна
  • Тетяна Панасенко Національний науковий центр ‟Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Україна
  • Андрій Шлома Національний науковий центр ‟Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.2.2021.236075

Ключові слова:

атмосфера; середньоінтегральний груповий показник заломлення повітря; лазерна віддалеметрія

Анотація

Наразі зусилля геофізиків, геодезистів та метрологів різних країн спрямовані на підвищення точності вимірювань, що здійснюються з використанням електромагнітних хвиль. Вимірювання відстаней за допомогою лазерної віддалеметрії забезпечують міліметрову точність на великих дистанціях, ще більша точність необхідна в майбутньому.

Швидкість поширення електромагнітних хвиль у земній атмосфері відрізняється від швидкості їх поширення у вакуумі, що є одним з основних чинників, який впливає на точність віддалемірних вимірювань. Вплив атмосфери на вимірювальний процес знижує точність усіх видів вимірювань. Цей вплив враховується у віддалеметрії за допомогою поправки на середньоінтегральний груповий показник заломлення повітря, який залежить від таких атмосферних параметрів, як температура, атмосферний тиск і відносна вологість повітря. Для оцінки їх впливу на результати вимірювань необхідно реєструвати ці величини на ділянках базисної лінії, що підлягає вимірюванню. Рішення на сучасному науково-технічному рівні проблеми врахування впливу атмосфери залишається постійно актуальним завданням і є одним з основних шляхів підвищення точності результатів спостережень.

Метою цієї роботи є порівняльний аналіз вимог до точності апаратури, призначеної для вимірювання температури, атмосферного тиску і відносної вологості повітря, необхідних для визначення зазначеної поправки градієнтним методом за допомогою квадратурної формули Ейлера-Маклорена (далі метод Ейлера-Маклорена) і формули, заснованої на інтерполяційних многочленах Ерміта (далі метод Ерміта). Встановлено вимоги до невизначеності вимірювань, що здійснюються за допомогою давачів метеопараметрів, що дозволяє знайти середньоінтегральний груповий показник заломлення повітря, який забезпечує вимірювання довжин трас до 5 км із розширеною невизначеністю не більше 1 мм.

Ключові слова: атмосфера; середньоінтегральний груповий показник заломлення повітря; лазерна віддалеметрія

Посилання

Neyezhmakov P., Kupko V., Panasenko T., Prokopov A., Skliarov V., Shloma A. Analysis of accuracy requirements to the meteorological sensors used to compensate for the influence of the Earth’s atmosphere in high precision length measurements. Proceedings of Conference Sensor and Measurement Science International (SMSI 2020). Nuremberg, Germany, 22–25 June 2020, pp. 279–280. doi: https://doi.org/10.5162/SMSI2020/D3.3

Neyezhmakov P., Panasenko T., Prokopov O., Shloma A., Тrevoho І. Porivnialnyi analiz kvadraturnykh formul dlia serednointehralnoho pokaznyka zalomlennia povitria u vysokotochnii viddalemetrii [Comparative analysis of quadrature formulas for the mean integral refractive index of air in high-precision ranging]. Modern achievements of geodesic science and industry, 2020, vol. 1(39), pp. 69–73 (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.33841/1819-1339-1-39-13

Vinogradova M.B., Rudenko O.V., Suhorukov A.P. Teoriya voln [Wave theory]. Мoscow, Nauка Publ., 1979. 384 p. (in Russian).

Bahvalov N.S. Chislennye metody [Numerical methods]. Мoscow, Nauка Publ., 1973. 632 p. (in Russian).

Shustov V. Prostoe reshenie interpolyacionnoj zadachi Ermita [Simple solution of Hermit interpolation problem]. International Research Journal, 2018, vol. 70, no. 4, pp. 146–151 (in Russian). doi: https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.70.028

Ciddor P.E. Refractive index of air: new equations for the visible and near infrared. Applied Optics, 1996, vol. 35, issue 9, pp. 1566–1573. doi: https://doi.org/10.1364/AO.35.001566

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-07-02

Номер

№ 2 (2021)

Розділ

Статті

Ліцензія

ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

 

Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.