1. Cine transmite informaia de msurare a distanelor geodezice?

Radiaiile din domeniul microundelor radar i a undelor de lumin al spectrului undelor

electromagnetice constituie un mijloc excelent pentru transmiterea informaiei de msurare a

distanelor geodezice terestre i cosmice.

2. Care este marele avantaj al metodei trilateratiei fa de metoda triangulaiei?

Un mare avantaj al metodei trilateraiei, decurge din aceea c msurtorile de distane nu

necesit piramide geodezice de mare rigiditate ca cele pretinse de metoda triangulaiei. n

metoda trilateraiei este posibil utilizarea pe scar larg a piramidelor demontabile confecionate

din materiale uoare, ceea ce conduce la importante economii materiale i de transport, cu o

cretere corespunztoare a vitezei de lucru n teren.

3. Cine condiioneaz precizia msurtorilor de distane cu ajutorul undelor

electromagnetice?

Precizia msurtorilor de distane cu unde electromagnetice este condiionat aproape n

exclusivitate de caracterul distribuiei parametrilor atmosferici: presiune, temperatur i

umiditate a aerului pe direcia de msurare, care influeneaz viteza de grup n procesul

propagrii. Pn n prezent nu s-a gsit nc o metod prin care influena negativ a acestor

factori, s fie pe deplin eliminat din rezultatele msurtorilor.

4. Principiul msurtorilor geodezice prin unde: schem, explicaii.

O unitate electronic G instalat n captul A al distanei de msurat (Fig. 1) emite un fascilcol

de microunde sau de lumin ctre receptorul R instalat n captul B al distanei cutate.

5.

Fig.1 Principiul masuratorilor geodezice prin unde

n cazul microundelor receptorul R are o funcie activ n sensul c undele recepionate

sunt supuse mai nti unei anumite transformri i apoi returnate unitii G care le-a emis.

n cazul undelor de lumin receptorul este pasiv, constnd dintr-un simplu reflector optic,

care ntoarce lumina pe acelai drum.

La sosirea n unitatea emitoare undele prezint o ntrziere fa de momentul emisiei.

ntrzierea este proporional cu spaiul parcurs i se msoar electronic n unitatea G. Dac 2 este timpul total de parcurgere a distanei dus-ntors, atunci lungimea cutat D este

vD Unde v este viteza de grup a undelor electromagnrtice n mediul de propagare considerat

omogen. n aceast ipotez viteza v este constant i se calculeaz ca raportul:

ncv

c - viteza luminii n vid

n - indicele de refracie de grup al undelor

n mediul de propagare.

5. De cine depinde n (indicele de refracie de grup al undelor)?

Valoarea n este funcie de presiunea, temperatura i umiditatea aerului i lungimea de und 0 a

radiaiei electromagnetice

n = n( P, t, e, 0)

6. Ce reprezint modulaia purttoarei?

Transmiterea sau grefarea semnalului de msurare pe purttoare se realizeaz efectiv prin

modificarea unuia din parametrii undei respective n ritmul semnalului, operaiune cunoscut sub

numele de modulaie a purttoarei.

7. n funcie de ce elemente se determin timpul ?

n cazul aparatelor uzuale pentru msurarea distanelor geodezice terestre, timpul de

propagare rezult n mod indirect prin intermediul diferenei de faz dintre modulaiile

transmise i cele recepionate.

T0 momentul de timp corespunztor emisie semnalului

T momentul de timp corespunztor recepiei semnalului

000 2 tfm 02 tfm fm - frecvenele modulatoare

0 - unghiul de faz al oscilaiei

mf

n

2

n cazul echipamentelor complexe pentru msurarea distanelor cosmice, de tipul Pmnt-

satelii, timpul de parcurgere rezult direct ca semidiferena 02

1tt

8. Care este formula pentru determinarea timpului de parcurgere a distanelor terestre

(cu explicarea termenilor componeni)?

mf

n

2

Unde : n este un numr ntreg

fraciunea de faz

fm frecvena modulatoare

9. Facei clasificarea general a aparatelor pentru msurtori geodezice prin unde.

a).Dup mijlocul purttor al informaiei de msurare

b).Dup metoda de msurare a distanei

c).Dup tipul modulaiei

d).Dup puterea de rezoluie a distanei

e).Dup destinaie

10. Clasificarea dup mijlocul purttor al informaiei de msurare detalii.

n aceast privin se disting aparate cu purttoare microunde radar, obinuit numite nc i

radiotelemetre i aparate cu purttoare unde de lumin numite telemetre electrooptice.

La rndul lor aparatele cu microunde pot fi din domeniul decimetric, centimetric i milimetric,

iar cele cu unde de lumin, din domeniul vizibil sau infrarou al spectrului.

11. Clasificarea dup metoda de msurare a distanei detalii.

n funcie de tehnica obinerii distanei, sau mai precis a timpului de propagare, aparatele se pot

clasifica n telemetre cu impulsuri i telemetre fazice.Primele determin distana prin msurarea

direct a timpului de propagare a unui impuls(aa-numitul procedeu impuls-ecou), iar ultimile

din msurarea indirect a timpului, prin intermediul diferenei de faz dintre modulaiile

transmise i cele recepionate (aa-numitul procedeu fazic).

12. Clasificarea dup tipul modulaiei detalii.

n funcie de parametrul modulat al undei purttoare, telemetrele fazice pot fi cu modulaie de

frecven, cu modulaie de amplitudine sau cu modulaie a planului de polarizare.

Modulaia de frecven este folosit aproape n exclusivitate la radiotelemetre, pe cnd

modulaia de amplitudine se ntlnete la telemetrele electrooptice.

Modulaia planului de polarizare a undelor este folosit la o categorie special de aparate

electrooptice cu putere de rezoluie submilimetric a distanei, destinat msurtorilor inginereti

speciale.

13. Clasificarea dup puterea de rezoluie a distanei detalii.

Actualele aparate pentru msurtori geodezice prin unde se clasific n aparate cu

rezoluie centimetric, milimetric i submillimetric.

Rezoluia centimetric i milimetric caracterizeaz majoritatea tipurilor de aparate cu

microunde sau unde de lumin, pe cnd rezoluia submilimetric, se ntlnete la puine tipuri de

aparate cu unde de lumin, concepute pentru msurtori speciale, de regul la mic distan.

14. Clasificarea dup destinaie detalii.

1. aparate pentru msurat distane mici, n scopuri topografice sau inginereti speciale;

2. aparate pentru msurtori de distane geodezice terestre propriu-zise;

3. echipamente complexe de tip radar cu microunde sau laser, pentru msurtori de distane

cosmice prin procedeul impuls-ecou;

4. alte echipamente complexe cu destinaii speciale.

15. Ce form vor avea traiectoriile undelor n procesul propagrii?

Traiectoriile undelor n procesul propagrii nu vor fi linii drepte ci mai curand curbe

oarecare care satisfac principiul timpului minim al lui Fermat.

Astfel, unda purttoare care se propag ntre dou puncte A i B, capete ale distanei de

msurat, descrie o traiectorie curb cu satisfacerea condiiei = min.

16. Ce factori condiioneaz abaterea traiectoriei de la linia dreapt?

Abaterea traiectoriei de la linia dreapt este condiionat de curbura stratelor atmosferice

care nconjoar Pmntul i de anomaliile n distribuia parametrilor presiune, temperatur i

umiditate a aerului n mediul de propagare.

17. Curbarea traiectoriei undelor n atmosfera terestr schem.

Curbarea traiectorie a undelor n atmosfera terestr

18. Ce este lungimea drumului optic?

n msurtorile geodezice prin unde produsul c este ntotdeauna un numr cunoscut rezultat din observaii n teren i el se numete lungimea drumului optic

19. Care este formula de calcul a distanei rectilinii n cazul unor valori mai mici ale

acesteia?

n

c

nD

unde 2/)( BA nnn reprezint valoarea medie a indicilor de refracie locali nA, i nB observai la capetele distanei de msurat

20. Ce este indicele de refracie asumat (n0)?

Acesta reprezint o valoare considerat de firma constructoare a aparatelor ca fiind

reprezentativ pentru refracia atmosferic la lungimea de und purttoare o care

caracterizeaz aparatul respectiv

21. De cine depinde n0?

Indicele de refracie asumat n0 corespunde de regul unui anume triplet de valori (P0, t0,

eo) a parametrilor presiune, temperatur i umiditate a aerului, caracterizand nite

condiii atmosferice medii. Indicele asumat n0 este funcie de parametrii respectivi i

lungimea de und purttoare .

22. Care este problema fundamental a msurtorilor geodezice prin unde?

Determinarea distanei rectilinii din lungimea drumului optic constituie problema

fundamental a msurtorilor geodezice prin unde.

23. n ce condiii sunt determinate constantele care figureaz n formula Essen-

Froome?

Constantele care figureaz n formula respectiv sunt determinate in condiii de laborator

prin procedee i tehnici speciale, precizia lor fiind recunoscut ca suficient pentru toate nevoile

msurtorilor geodezice prin unde.

24. Care este formula indicelui de refracie local al undelor de lumin?

T

e

T

PCBAnL

7

42

7 102.15053

35853.0101

unde: A,B,C, sunt constante determinate experimental n condiii de laborator prin procedee i

tehnici speciale

- lungimea de und

P,T,E- parametrii

25. Cine condiioneaz cmpul scalar al indicelui de refracie atmosferic?

Este condiionat de distribuia parametrilor presiune, temperatur i umiditate a aerului n

mediul de propagare.

26. Facei graficul desfurrii n timp a oscilaiei armonice.

27. Ce este faza oscilaiei?

Unghiul care determin poziia fazorului A la momentul t, se numete faza oscilaiei.

28. Ce este unghiul de faz?

= t +

Unghiul de faz este faza oscilaiei la

momentul iniial t = 0

pulsaia

constanta oarecare

29. Ce reprezint amplitudinea oscilaiei?

Valoarea, maxim atins de mrimea ce oscileaz se numete amplitudinea oscilaiei.Aceasta

este egal cu A.

30. Ce este perioada temporal?

t3 t1 = T

se numete perioada oscilaiei, numit i perioad temporal. Aceasta reprezint timpul

n care fazorul A execut o rotaie complet. Perioadei oscilaiei T i corespunde o schimbare a

fazei cu 2.

31. Ce este frecvena oscilaiei?

Mrimea invers perioadei, se numete frecvena oscilaiei i ea ne arat cte oscilaii au

loc pe unitatea de timp, de obicei secunda. Frecvena se exprim heri.

32. Ce este pulsaia?

Mrimea se numete frecvena circular a oscilaiei, sau pulsaia i ea ne arat cte

oscilaii se efectueaz 2 secunde.

33. Ce este unda?

Ansamblul oscilaiilor din diferitele puncte ale mediului, se numete und.

34. De cine depinde starea oscilaiei n lungul direciei de propagare?

De dou variabile, timpul t i deprtarea x fa de izvor: y = F (t, x)

35. Care este diferena ntre o und progresiv i o und regresiv?

Unda progresiv, sau direct, diverge din surs i cea regresiv sau invers converge n surs.

36. n care puncte starea undei staionare atinge valori extreme?

n punctele x=2n(/4), unde n = 0, 1, 2, 3, i rmne nul n permanen n punctele

x=(2n+1) (/4).

37. Ce se nelege prin ventre? (definiie, schem)

Punctele de pe direcia de propagare n care elongaia undei rezultante atinge periodic

valorile extreme ( 2A), se numesc ventre.

38. Ce sunt nodurile (definiie, schem)

Punctele n care elongaia undei rezultante rmne n permanen nul se numesc noduri.

Acestea sunt punctele m1, m2, m3, m4, unde n permanen se nsumeaz mrimi egale i de

semne contrare.

39. Cnd se poate realiza transmiterea unui semnal?

Dac se face ca amplitudinea A sau unghiul de faz s varieze n ritmul semnalului de

transmis, atunci se poate realiza transmiterea lui.

40. Care este formula unui semnal? (cu explicarea termenilor din funcia respectiv)

ttcostAtF 0 Adic:

tcostAtF A (t) - amplitudinea variabil n timp;

(t) - unghiul de faz variabil n timp;

0 frecvena purttoare a oscilaiei.

41. Ce reprezint amplitudinea complex variabil n timp?

Mrimea complex:

tietAtA n care este reprezentat variaia i a amplitudinii A(t) i a unghiului de faz (t), se

numete amplitudine complex variabil n timp

42. Variaia amplitudinii la oscilaia modulat cu semnal sinusoidal schem.

43. Desfsurarea n timp a oscilaiei schem.

44. Ce sunt frecvenele laterale?

Frecvenele (0 + m) i (0 - m) se numesc frecvene laterale, una de frecven mai nalt,

(0 + m) i unghi de faz (0+m) i alta de frecven mai joas (0 - m) cu unghi de faz (0-

m) ambele de amplitudine mA0/2.

45. Care este expresia final a lungimii de und modulatoare?

m

mf

v

n care fm reprezint frecvena de modulaie

46. Ce este deviaia de faz?

Mrimea reprezinta variaia maxim a fazei n timpul modulaiei i se numete

deviaia de faz.

Deviaia de faz este proporional cu amplitudinea semnalului de modulaie presupus

sinusoidal i corespunde cu gradul de modulaie m de la oscilaia cu modulaie de amplitudine.

47. Ce este perioada modulatoarei?

Intervalul constant de timp dup care funciunea F(t) se repet n mod identic, reprezint

perioada modulatoarei. Aceasta este:

) P P punctele de a(delimitat 2

T '11m

m

.

48. Care este formula indicelui de refracie? (cu explicarea termenilor componeni)

220

22

21

m

eqNn

n care:

N - numrul purttorilor de sarcini pe unitatea de volum a mediului;

q - sarcina elementar a electronului

- constanta dielectric a vidului

m masa electronului electronului

0 - frecvena de rezonan a atomilor din mediul de propagare

- frecvena radiaiei.

49. Care este diferena ntre dispersia anormal i cea normal?

In cazul dispersiei normale pentru valori n afara frecvenelor de rezonan, indicele

de refracie crete odat cu frecvena n timp ce n cazul dispersiei anormale ,pentru valori n

jurul frecvenelor de rezonan , indicele de refracie descrete (poriunea de pant negativ a

curbei)

50. Ce reprezint indicele de refracie de faz?

Indicele de refracie de faz, reprezint raportul dintre viteza luminii n vid i viteza de

faz n mediul de propagare:

v

cn

51. Ce este un grup de unde?

Ansamblul oscilaiilor cuprinse ntre dou puncte consecutive de amplitudine rezultant nul,

alctuiete un grup de unde

52. Ce este viteza de grup?

Punctul de pe axa Ox, n care amplitudinea rezultant este maxim, se deplaseaz n timp

n lungul direciei de propagare. Putem defini astfel o vitez de propagare grupului numit

vitez de grup, notat vgr.

53. Care este legtura ntre viteza de faz i viteza de grup?

d

dvvvgr

ntr-un mediu nedispersiv, avem dv/d=0 i n consecin viteza de grup este egal cu

viteza de faz.

ntr-o und nu exist transport de substan ci numai transport de energie. Un semnal, de

exemplu un impuls luminos, este echivalent cu transportul unei anumite cantiti de energie i,

deci, viteza de grup reprezint viteza de propagare a energiei.

54. n ce condiii viteza de faz este egal cu viteza de grup?

n vid, care este un mediu nedispersiv avem vgr = v = c, adic viteza de grup este egal cu

viteza de faz i ambele sunt egale cu viteza limit c, din teoria einsteinian a relativitii, pe care

ns nu o pot depi.

55. Formula Barell-Sears (cu explicarea termenilor).

et

P

t

nn

gr

gr

1

105,5

7601

11

8

ngr= indicele de refracie de grup actual;

t temperatura aerului n grade Celsius;

P - presiunea atmosferic n mmHg,

- coeficientul de dilatare al gazelor ( =0,00367)

e - presiunea vaporilor de ap n mm Hg.

56. Care este formula final a indicelui de refracie de grup, n funcie de parametrii P,

T, e?

57.

58.

59. Ce reprezint lungimea drumului optic ?

Reprezint valoarea numeric a integralei curbilinii n lungul unei traiectorii necunoscute.

min B

A

nds

60. Care este forma traiectoriei undei n cazul suprafeelor de nivel de form sferic

concentric (schem)?

Te

T

PCBAn bandagr

6

3

2

3

11221

).( 1002.1511

3

5335853.01

a. b.

- arc de parabol apropiat de un arc de cerc (fig.a)

- arc de curb plan oarecare cu puncte de inflexiune (fig.b).

61. Ce este curbura traiectoriei?

Curbura traiectoriei definit ca inversa razei de curbur ntr-un punct dat, va depinde de

unghiul de inciden la suprafaa de nivel corespunztoare punctului dat precum i de gradientul indicelui de refracie n locul respectiv.

1. Ce reprezint curba traiectorie a undei ? (schem)

2. Care este traiectoria real a undei n cazul modelului atmosferic liniar? (schem)

Traiectoria undei

a) Real, n planul coordonatelor polare (r, );

b) modificat, n planul imagine (x = R ; z = r-R

)

a

.

b

.

3. Care este traiectoria modificat a undei n cazul modelului atmosferic liniar?

(schem)

Figura de b de mai sus

4. Indicele de refracie integrat: definiie, formul.

Indicele de refracie integrat este definit ca raportul dintre lungimea drumului optic i

lungimea total sAB a traiectoriei:

ABs

0sABAB

dssns

1

sn~

5. In care caz termenul corectiv dH2/2R capt valori semnificative?

Termenul corectiv dH2/2R capt valori semnificative n cazul diferenelor de nivel mari.

6. Care este expresia lungimii drumului optic n modelul atmosferic liniar?

2

A

2

3

ABA

2

ABABA k

sin

k

R6

skctg

R2

ssn sau forma:

2

B

2

3

ABB

2

ABABB k

sin

k

R6

skctg

R2

ssn

7. Care sunt cei doi parametri care trebuie cunoscui pentru aplicarea metodei

indicelui de refracie integrat?

Coeficientul de refracie k i unghiul de inciden A sau B al traiectoriei.

8. Care sunt variantele n care este aplicat metoda indicelui de refracie integrat?

cu unghiuri de inciden calculate, metoda fiind de ntrebuinare general, att n cazul

microundelor ct i a undelor de lumin laser;

cu unghiuri de inciden msurate unilateral sau reciproc cu teodolite de precizie ntocmai ca

la nivelmentul trigonometric, metoda fiind aplicabil numai n cazul undelor de lumin laser

cnd traiectoria este observabil optic la ambele capete.

Ambele variante presupun diferena de nivel H cunoscut cu suficient precizie.

9. Ce se ntmpl cu indicele de refracie n cazul variantei cu unghiuri de inciden

calculate ?

Indicele de refracie integrat, n nu mai este necesar s se calculeze ca atare, deoarece

lungimea sAB a traiectoriei, va rezulta concomitent cu parametrii k i A, din rezolvarea unui sis-

tem de ecuaii transcendente.

10. Ce se ntmpl cu indicele de refracie n cazul variantei cu unghiuri de inciden

msurate ?

Metoda indiceluli de refracie integrat se poate aplica prin calculul lui n~

, cu ajutorul

unghiului de inciden msurat i al coeficientului de refracie k, calculat din formula

diferenei de nivel, sau riguros, aplicnd teoria celor mai mici ptrate.

11. In cte moduri este aplicat n practic metoda indicelui de refracie integrat cu

unghiuri de inciden calculate ?

Metoda indicelui de refracie integrat cu unghiuri de inciden calculate este aplicat n

urmtoarele dou moduri:

1. prin intermediul coeficientului de refracie atmosferic k, acesta servind, n final, la calcului

distanei rectilinii cu formula:

2

23

R24

kssL

2. prin intermediul gradientului vertical dH/dnn care caracterizeaz cmpul scalar al

indicelui de refracie atmosferic.

12. Care este esena metodei indicelui de refracie integrat cu unghiuri de inciden

calculate, prin intermediul coeficientului de refracie atmosferic?

Rezolvarea unui sistem neliniar, de trei ecuaii cu trei necunoscute, din care una - lungimea s

a traiectoriei - constituie necunoscuta principal a problemei, n timp ce celelalte dou,

coeficientul de refracie atmosferic k i unghiul de inciden ( A sau B) vor juca rolul unor

necunoscute auxiliare.

13. Procedeul fazic : schem, principii.

O surs emitoare S1 produce microunde (numite nc i unde electrice) sau unde de

lumin. ntr-un modulator M1 undele sunt modulate printr-un curent alternativ produs de

oscilatorul O. Oscilaia electromagnetic astfel modulat este amplificat de ctre amplificatorul

SV (numai n cazul undelor electrice) i apoi radiat de antena A1, spre reflectorul instalat n

cellalt capt al distanei de msurat. Unda sosit aici este demodulat n receptorul E2, proces

prin care din frecvena nalt recepionat, este extras frecvena modulatoare. Mai departe,

aceasta este amplificat n amplificatorul EV2 i apoi condus la modulatorul M2. Unda sosit

aici este modulat de emitorul S2 i apoi condus spre amplificare la amplificatorul SV2. Unda

electromagnetic astfel amplificat este returnat n punctul iniial, unde este captat de

antena A2 i demodulat n receptorul E2. Frecvena modulatoare astfel obinut este condus la

discriminatorul de faz D. Acesta primete n acelai timp de la oscilatorul O frecvena

modulatoare a emitorului i compar fazele ambelor oscilaii.

14. Problema rezolvrii distanei n procedeul fazic.

Utiliznd o singur frecven modulatoare, problema determinrii distanei din diferena

de faz , nu este rezolvat dect la limitele unei lungimi de und modulatoare.

Soluia matematic a problemei, const n utilizarea a cel puin dou frecvene modulatoare,

variabile sau fixe dup cum urmeaz:

Metoda frecvenelor variabile

Metoda frecvenelor fixe

15. Metoda frecvenelor variabile: considerente generale, n ce const?

Metoda de msurare presupune c frecvena modulatoare se modific dup dorin n

procesul observaiilor.

Plecnd de la o valoare oarecare, se variaz continuu frecvena modulatoare n sens cresctor,

pn la obinerea unei prime anulri a diferenei de faz, f1.

Aceasta are o semnificaie matematic clar: s-a gsit o lungime de und modulatoare 1

care se cuprinde de un numr ntreg de ori n dublul distanei cutate; fie n acest numr. Se

variaz acum n continuare frecvena modulatoare, n sensul creterii ei, pn la obinerea

urmtoarei anulri a diferenei de faz. Fie f2 i 2 respectiv frecvena i lungimea de und

corespunztoare.

Acum se poate scrie:

2D=n1=(n+1)2 Deoarece f =v/, urmeaz s avem

22

1

ff

fn

ceea ce rezolva problema.

16. Metoda frecvenelor fixe: considerente generale, n ce const ?

Const n utilizarea a dou, trei sau mai multe frecvene modulatoare fixe meninute la un

nivel riguros constant, de regul sub control termostatic.

Metoda const n utilizarea a trei frecvene modulatoare fixe f1, f2, f3, care s furnizeze

trei lungimi de und 1, 1, 1. Pe frecvenele respective se gsesc prin msurtoare direct

defazajele 1, 2, 3, crora le corespund segmentele x1, x2, x3 legate i ele de defazaje. Acestea,

mpreun cu cele trei lungimi de und modulatoare formeaza un sistem de trei ecuaii cu trei

necunoscute (m, n, p):

32

2322

31

133

12

122

xxmpn

xxpn

xxmn

n care:

numrul n ne spune cte lungimi de und modulatoare 1 se cuprind n distana dubl 2D

numrul m ne indic cu ct este mai mare fa de n numrul lungimilor de und modulatoare

2 cuprinse n aceeai distana dubl 2D

numrul p ne indic cu ct este mai mare, de asemenea fa de n, numrul lungimilor de und

modulatoare 3 cuprinse n aceeai distana dubl 2D

Resturile x1, x2, x3 se cunosc prin intermediul defazajelor 1, 2, 3 care se msoar direct.

Numrul n odat aflat, intra n formula distanei cutate D

1

1

4

n2vD

f

aceasta putnd servi drept relaie de control

17. Care sunt motivele practice care nu permit folosirea ca atare a undelor electrice fr

a le modula?

inerea unui fascicul ngust de microunde, concentrate pe o anumit direcie, nu este

posibil dect n cazul unor frecvene foarte nalte ale acestora.

Chiar dac realizarea practic a unor asemenea generatori nu ridica probleme, folosirea

procedeului fazic cu unde electrice de ultranalt frecven nemodulat, ar conduce la

creterea gradului de nedeterminare a problemei rezolvrii distanei.Obinerea unui fascicol

de microunde cu deschidere de 6 de abia c este posibil la frecvene cu lungimi de und

de 3 cm. n acest caz procedeul fazic cu unde electrice nemodulate ne-ar putea furniza

relativ la distane mari de msurat, doar fraciuni din 3 cm.

Recurgnd la frecvene purttoare deci cu lungimi de und mai mari, de exemplu 10 m, s-ar

putea reduce ntr-adevr gradul de nerezolvabilitate a distanei, dar n aceast situaie

fasciculul de unde radiate ar avea o deschidere considerabil ceea ce ar duce la mprtierea

inutil n spaiu a cantitii de energie electromagnetic. n plus, la lungimi mari, precizia

msurtorilor scade considerabil prin creterea influenei solului, fenomen care perturb

procesul de msurare i nrutete precizia rezultatelor.

18. In ce const modulaia n intensitate a luminii?

ntreruperea periodic a fascicolului de lumin, cu o frecven foarte nalt de valoare

riguros constant, ceea ce face ca intensitatea luminii s varieze n permanen de la valoarea

zero la o valoare oarecare, maxim.

19. Metoda dispersiei cu dou lungimi de und: schem, principii.

Aceasta utilizeaz drept mijloc de transmitere a informaiei de msurare dou radiaii laser

monocromatice pe ct posibil din extremitile spectrului vizibil, anume, una roie de lungime de

und 1 i cealalt violet, de lungime de und 2. Acestea sunt emise de ctre sistemul G instalat

la captul A al distanei de msurat (fig. 12.1).

Fig. 12.1 Principiul metodei

20. Ce se ntmpl cnd 1 > 2, la metoda dispersiei cu dou lungimi de und?

Dac 1 > 2, atunci, la recepie, va sosi mai nti semnalul purtat de radiaie de

lungime de und 1 apoi, cu o oarecare ntrziere, cel purtat de radiaia de lungime, de und 2.

21. Ce expresie are diferena drumurilor optice cnd 1 > 2?

1212 lLlL

22. De cine depind coeficienii K1, K2, K ?

Coeficienii respectivi, cu numitorul comun, depind foarte sensibil de lungimile de und 1 i 2.

23. Ce condiii trebuie s ndeplineasc lungimile de und 1 i 2?

a - s fie precis cunoscute, adic radiaiile alese s posede un nalt monocromatism, ceea ce este

pe deplin posibil n cazul folosirii laserelor ca surs radiant;

b - ambele lungimi de und s se situeze n regiunea dispersiei normale n atmosfer, adic s fie

din spectrul vizibil, domeniu n care sunt valabile relaiile utilizate pentru cei doi indici de

refracie;

c - diferena 21 s fie ct mai mare, adic 1 s fie din extremitatea roie a spectrului iar 2 din cea violet. Aceasta va rezulta din analiza erorilor metodei dispersiei.

24. Care sunt avantajele metodei dispersiei cu dou lungimi de und ?

Metoda prezint avantajul c distana rezult independent de temperatura aerului. Presiunea

e a vaporilor de ap, care intervine n formula distanei are o influen foarte redus asupra rezul-

tatului.

25. Care sunt dezavantajele metodei dispersiei cu dou lungimi de und ?

Neajunsul metodei const n aceea c eroarea de determinare a diferenei drumurilor optice,

intr n rezultat amplificat cu un factor care depinde de diferena lungimilor de und purttoare.

Chiar n cazul cnd cele dou lungimi de und sunt din extremitile spectrului vizibil, factorul

de amplificare este mai mare dect 10.

26. Procedeul impuls-ecou cu dou lungimi de und : schem.

27. Procedeul impuls-ecou cu dou lungimi de und : consideraii generale.

Este specific msurrii distanelor cosmice cu ajutorul laserelor funcionnd n impulsuri.

Energia mare purtat de asemenea impulsuri, creeaz posibilitatea msurrii distanelor cosmice

de ordinul zecilor, sau chiar sutelor de mii de km. De asemenea frecvena mare de repetiie a

IUL(impulsuri ultra-scurte de lumin) ofer posibilitatea msurrii practic cu continuitate a

distanelor pn la obiecte ndeprtate n micare.

28. Procedeul impuls-ecou cu dou lungimi de und : principiu.

Blocul LMC (lasere cu moduri cuplate) emite simultan IUL - pe purttoarele 1 i 2 din

extremitile spectrului vizibil (1 rou i 1 violet). Blocul fotodetector FD1 d startul la

momentul t0, drept origine pentru msurarea timpului de propagare a celor dou IUL. Datorit

vitezelor de grup diferite, cele dou IUL se separ n procesul propagrii, astfel nct de la

reflectorul instalat pe Lun, sau satelit artificial, se ntoarce la optica de recepie mai nti IUL

(1) i apoi IUL (1) dac 1 > 2, sau invers. Blocul fotodetector PD2 ntrerupe numrarea

timpului la momentele t1, respectiv t2 corespunztoare sosirii celor dou impulsuri. Se obine

astfel timpul de propagare

0112

1tt

i 022

2

1tt

i, respectiv, dou lungimi de drumuri optice

2211 ; cc din care se calculeaz apoi distana cutat.

29. Metoda Doppler : consideraii generale.

Problema Doppler specific geodeziei cosmice cu satelii, se bazeaz pe efectul descoperit

de fizicianul cu acelai nume n anul 1842. Metoda este aplicabil la determinarea poziiei

punctelor de pe suprafaa fizic a Pmntului ntr-un sistem cartezian unic, concomitent cu

parametrii orbitei satelitului i alte elemente de importan tiinific fundamental cum ar fi:

- vectorul gravitaional al Pmntului;

- vectorul gravitaional al Lunii;

- vectorul gravitaional al Soarelui;

- vectorul gravitaional de frnare al atmosferei remanente;

- vectorul gravitaional al presiunii de radiaie a Soarelui.

Sateliii utilizai n metoda Doppler trebuie s fie echipai cu emitoare speciale care s emit

continuu sau la comand de pe Pmnt semnale radio de frecven riguros constant.

30. Efectul Doppler : principiu, schem.

Fig. 12.4 Principiul efectului Doppler

Dac sursa se mic de exmplu din S1 n S2, S3... etc. undele sferice emise succesiv, se

apropie unele de altele n sensul de micare a sursei.

Distana dintre suprafeele sferice echifazice reprezint lungimea de und; se observ c

la receptorul R staionar, ajung n unitatea de timp, unde cu suprafee sferice mai apropiate ntre

ele n comparaie cu situaia n care sursa ar fi n repaos fa de receptor. ntruct suprafeele

echifazice sunt mai apropiate, lungimea de und aparent A, este mai mic i deci frecvena

msurat de receptor mai nalt.

31. Sistemul de referin al metodei Doppler : schem?

32. Sistemul de referin al metodei Doppler : consideraii generale.

Sistemul de referin al metodei Doppler este un sistem cartezian avnd originea n

centrul de mas al Pmtului. Axa X1 se ia la intersecia planului meridian Greenwich cu planul

ecuatorului mijlociu, axa X2 perpendicular pe X1, iar axa X3 - coincident cu axa medie de

rotaie a Pmntului la epoca fundamental Newcomb 1900

33. Sistemul de referin al observaiilor Doppler: schem.

34. Care este ecuaia undei plane n cazul metodei Doppler, cu explicarea termenilor.

w

zntfAy 2cos

unde:

A - amplitudinea

f frecvena

t timpul (variabil independent)

n vectorul de und ( vector unitar pe frontul de und)

z vectorul de poziie al undei la timpul t

w viteza de faz a undei (n modul)

35. Formula vectorului for de atracie rezultant, cu explicarea termenilor.

F = GE + GM + GS + DG + RP

GE vectorul gravitaional al Pmntului;

GM - vectorul gravitaional al Lunii;

GS - vectorul gravitaional al Soarelui;

DG - vectorul de frnare al atmosferei remanente;

RP - vectorul presiunii de radiaie a Soarelui

36. Principiul metodei Shoran: schem.

37. Metoda Shoran : generaliti.

Metoda Shoran (Short Range Navigation) rezolv problema msurrii-distanelor geodezice

terestre, pn la l0.000 Km situaie n care nu mai poate exista vizibilitate direct. Metoda este

aplicat n SUA, Australia i Canada n msurtorile pentru legarea de continent a insulelor din

Atlantic i Pacific

38. Principiul metodei Secor: schem.

39. Metoda Secor: generaliti.

Metoda Secor (Sequential Collation of Range) este aplicabil n geodezia cosmic cu

satelii, att la determinarea poziiei punctelor de staii terestre, ct i la determinarea poziiei

sateliilor pe orbit. Punctele de staii terestre sunt situate la distane de mai multe mii de km.

Acestea emit semnale modulate n frecven n direcia satelitului, care le recepioneaz, le

demoduleaz i cu o alt frecven purttoare le returneaz spre staiile terestre. n felul acesta

fiecare staie terestr i determin distana pn la satelit. Rezultatele sunt memorate pe band

magnetic. Distana maxim de legtur cu satelitul, comport 13 20.000 km.