Один знакомый преподаватель как-то сказал своим студентам: "Я бы вам платил за одну только возможность поумничать" правда, сразу уточнил, что это шутка
1. Сигнал модулирован, иначе он бы ловил любой посторонний чих, для начала тебе придется разобраться с модулятором, демодулятором, фильтрами ошибки, коррекцией... и только потом думать о таймерах
Ну я рассчитывал что эту проблему снимает лазер и светофильтр. Даже если спектральная плотность мощности солнечного излучения соизмерима с мощностью лазера в его же полосе, то едва ли отраженный свет солнца внесёт заметную ошибку. На мой взгляд, вряд ли разработчик должен предусмотреть вариант, когда в штатном режиме измерений пользователь будет мерить расстояние до солнца.
Помехи от самого лазера (на пример из за аэрозолей в воздухе) возможно даже таки будут иногда приводить к ложным определениям дальности, но после усреднения этот чих будет едва заметен на общем фоне.
На тот случай если он всё-таки будет заметен, после изготовления дальномер всё равно нужно будет калибровать т.к. разницу между задержкой включения счётчика и генерации лазерного импульса мы не знаем. В принципе ничему не противоречит, если мы его прокалибруем для нескольких вариантов дальности (что позволяет учесть систематическую ошибку переотражений).
2. Дребезг наведения не то что на градусы, а на секунды - и ты измеряешь коней в вакууме, нужна стабилизированная платформа как минимум от теодолита с плюшками, смотря на каком расстоянии будут измерения.
Учитывая, что интересуют шероховатости около сантиметра, соответственно на такое же расстояние может дрожать лазерный зайчик. Процедура усреднения всё равно вернёт среднюю дальность, а наклон плоскости почвы можно учесть.
Хотя я думаю, что измерять в секторе +-60градусов будет достаточно, при больших значениях будут большие интервалы между отсчётами.
Есть третий - ни чего не делать. Провести дальномером по линии и с точностью до 2мм получить шероховатость.
измерение шероховатости для наших целей до настоящего времени проводиться прибором, состоящим из доски, спиц, миллиметровки и карандаша, если вместо спиц на доске будет высокоточный дальномер, это, безусловно, привнесёт определённый шарм в процесс измерения, но правда практичности не добавит.
Есть четвертый - визуально определить самые глубокие ямы и померить их штангенциркулем - их глубина и будет максимальной шероховатостью.
Разумеется, на площади в 1 Га такие неоднородности будут, будут неоднородности и побольше, поэтому нужно набирать статистику перепадов высот. Из полученной функции распределения можно будет определить среднюю шероховатость или массовую долю перепадов высоты более Х мм.
P.S. Ваш принцип принципиально не применим, так как скорость света в вашем случае - 150м в 1мкс. Для прямого измерения расстояния по времени с дискретнойтью в 1мм счетчиком тактов Вам потребуется тактовый сигнал с частотой 15000000000 = 15ГГц, на что принципиально не способна бытовая элементная база. Да, фронт импульса запуска должен быть соизмерим с фронтом такта. Или 2 идентичных приемника должно быть. Неидентичность сработки приемника, равная 1нс даст серьезную ошибку, которая будет много выше требуемой точности.
Да я, возможно, предложил плохой принцип работы, но с другой стороны других возможных реализаций я не вижу. Плюс такой схемы в том, что необходимую точность можно наверстать, увеличивая размер выборки для каждого измерения.
Короче, о чем это я... Не занимайтесь тем, чем не умеете. Купите нормальный дальномер промышленного изготовления и не парьтесь. Из говна пулю не слепишь, а если слепишь - очень плохо летает. Снижение чувствительности до 5мм упростит жизнь до 5ГГц и я всё равно не понимаю как вы будете считать.
Не морочить себе и людям голову - это конечно правильная позиция но, как говориться, спрос в нос не бьёт, и я всё-таки предпочитаю такие вещи в голову брать, а Вас я и не прошу за меня что-то выдумывать все, что мне нужно - это прикинуть стоимость проекта.
А как считается, чтобы не быть голословным - приведу пример:
Существует система спутников GPS, заявленная точность определения координат (для гражданских) составляет 10м.
Геодезическая пара GPS приёмников позволяет получить точность координат до 10 см. Это достигается за счёт усреднения измерений на интервале в 10 минут. Представьте, что каждый раз, когда со спутников приходят импульсы, прибор определяет координаты, но вместо того чтобы запоминать каждое измерение (за 10 минут их будет очень много) строится гистограмма, допустим массив из 200 на 200 значений каждая ячейка которого содержит количество измерений попавших в данный интервал. Если разделить цифру в ячейке на сумму цифр во всём массиве, то получим вероятность того, что истинные координаты лежат в интервале определённом для данной ячейки. Получается некоторый эквивалент функции распределения плотности вероятности для истинных координат.
В нашем же случае, если массив гистограммы небольшой, а интервалы дальности определённые для каждой ячейки большие (например: для 1ГГц 30мм) можно интерполировать функцию распределения и получить точность превосходящую 30мм.
Мне кажется, что этот принцип и использован в дальномере о котором я говорил. Ну разве может продаваться за такую сумму что-либо более экзотическое?
P.P.S. Это коммерческий проект. Вверху приколота тема заказов. Если Вам надо, чтобы вам такой дальномер разработали - туда и пишите, кто ж Вам вашу работу за Вас будет бесплатно делать?
Решение о том будет ли коммерческий проект, как таковой будет опираться в частности и на предварительную информацию о стоимости разработки.
Хотите большую точность - модулируйте сигнал лазера и выделяйте дельту,померяете с точностью до полволны излучателя.
Хорошему и красивому предела нет, но сразу могу сказать что это нам не по карману.
