Часовий метод

Основна частина імпульсу проходить вимірювану лінію 2 рази. Передавач випромінює імпульси електромагнітних коливань. Вимірюваний пристрій визначає час запізнення приходу на нього відбитих імпульсів відносно прямих. Формула (1.2) є основною формулою часового методу.

(1.3) – СКП визначення довжини лінії;

- СКП визначення часу .

В польових умовах час визначається з точністю , тобто 10 нсек.

Невелику частину кожного імпульсу в напрямі відбивача подають на вимірювальний пристрій. Цю частину називають прямим або опорним імпульсом.

Згідно з формулою (1.3) СКП визначення часу дасть СКП визначення лінії 1,5м. Таке значення похибки матиме місце на довгих і коротких лініях, що обмежує застосування імпульсного віддалеміра в геодезії. Вказана точність може задовільнити геодезистів на віддалях, не коротших 100 км. Лінії такої довжини вимірюють радіогеодезичні і супутникові системи.

Переваги часового методу: велика потужність у випромінюваному імпульсі при низькій потужності живлення СД. Тому при однаковій потужності живлення радіус дії імпульсного СД є завжди більшим, ніж у СД з безперервним випромінюванням. У радіовисотомірів приймач приймає імпульси, відбиті від поверхні Землі.

Тепер знаходять застосування лазерні, імпульсні СД, які дозволяють вимірювати з високою точністю значні відстані до об’єкта. Імпульсні СД знайшли застосування при вимірюванні ліній до Місяця і ШСЗ.

1.2 Фазовий метод вимірювання вимагає того, щоб передавач віддалеміра безперервно випромінював вздовж лінії гармонічні коливання – групу періодичних коливань, що записується рівнянням:

або (1.4), де

- амплітуда гармонійних коливань.

Аргумент або - поточна фаза, що є лінійною функцією часу і визначає стан гармонійно змінюваної величини в момент часу . Фаза вимірюється в кутових величинах. Величини і називають початковими фазами. Їх значення обумовлене вибором початку відліку часу. Фаза є пропорційна до частоти коливань. - кількість циклів коливань, що здійснюються за 1 сек. Одиницею частоти є Герц.

,

Частота коливань є обернено пропорційна до періоду коливання:

, (1.5)

Період – час, за який здійснює 1 повний цикл коливання. Відрізок, на який розповсюджується хвиля, називається довжиною хвилі коливання:

, (1.6)

Коливання, які випромінює передавач, проходять вимірювальну лінію, відбиваються, ще раз проходять лінію та приймаються приймачем.

Роль вимірювального пристрою в фазовому методі виконує фазометр, який вимірює різницю фаз коливань, що потрапляють на нього. Запишемо рівняння фаз коливань, що йдуть на фазометр в момент часу .

Фаза прямих коливань: (1.7)

(1.8), (1.9)

Різниця фаз прямих і відбиваючих коливань: ,(1.10)

Як бачимо, різниця фаз пропорційна до часу та вимірювальної частоти. Виразимо в (1.9) час через S у формулі (1.2):

, (1.11) – основна формула фазового методу. ∆φ= φпр- φвідб

З (1.11) видно, що для визначення довжини лінії фазовим методом необхідно вимірювати різницю фаз та знати їх частоту і швидкість розповсюдження в повітрі. Виміряна різниця фаз містить помилку . В зв’язку з цим обчислимо довжину лінії з помилкою

(1.12)

Для зменшення впливу помилки вимірювання різниці фаз на точність випромінювання довжин лінії необхідно збільшувати частоту. Фазометріи дозволяють одержувати довжини ліній з достатньою точністю з частотою не менше 10 МГц. Тому такі вимірювальні частоти використовують в фазових віддалемірах.

Коливання з частотою 10 МГц розповсюджуються в атмосфері не прямолінійно. Тому у віддалемірі вимірювальні частоти переносяться вздовж вимірювальних ліній на надвисокочастотних несучих коливаннях, траєкторію яких в атмосфері можна вважати прямолінійною.

У великій групі віддалемірів несучими коливаннями є коливання оптичного діапазону, частота яких більша від 1000 ГГц. Ці прилади називаються світловіддалемірами.

Є група віддалемірів, в яких використовують ультрокороткохвильові несучі коливання, частота яких 3-30ГГц. Їх називають радіовіддалемірами. Вимірювальні коливання модулюють частоту, амплітуду або інші параметри несучих коливань.

Модуляцією називають закономірну зміну будь-якого параметра коливань.

(1.13), де

/2- півдовжина хвилі вимірювальної частоти (своєрідна одиниця міри довжини лінії, бо саме з нею порівнюють довжину лінії).

Коефіцієнт показує, скільки разів /2 вклалася в довжину лінії.

Фазометри віддалеміра дозволяють вимірювати різницю фаз тільки в межах одного періоду, тобто вони вимірюють тільки фазовий домір. Ціле число N фазометри не вимірюють. Якщо довжина вимірювальної лінії є меншою /2, то фазовий віддалемір вимірює її однозначно, тому /2- є однозначно визначуваною віддалю, на даній вимірювальній частоті. Незважаючи на цей недолік, фазовий метод зайшов дуже широке застосування. Він використовується практично у всіх СД і РД, а також в радіогеодезичних і супутникових системах. Фазометри мають шкалу, з якої під час вимірювань знімають відліки. Вони є фазовими домірами в поділках шкали.

 

Лекція 2.

2.1 Частотний метод з модульованими коливаннями. Може ґрунтуватися на двох різних принципах: один – на використанні частотно-модульованх несучих коливань; другий – на ефекті Доплера. В першому варіанті несучу частоту модулюють так, щоб вона змінювалась згідно лінійному закону, тобто так, щоб була простою залежність між зміною частоти та часом, за який ця зміна відбулася. Половина періоду частоти модуляції несучих коливань Т/2 = 1/2f повинна бути більшою від часу проходження електромагнітними хвилями подвійної лінії у всьому радіусі дії віддалеміра, тобто, щоб T/2>2Smax/ . Коливання, які 2 рази пройшли виміряну лінію приймає приймач і разом з частотою прямих коливань передає їх на виміряний пристрій. Покажемо графік зміни частоти в частотному віддалемірі.

Графік зміни частоти в частотному віддалемірі

У вимірювальному пристрої визначають різницю прямих і відбитих коливань (), що буде

(2.1)

- частота коливань, які випромінює передавач в момент часу t

- частота коливань, які приймає приймач в момент часу t.

Різниця частот залежить від довжини лінії, або часу τ. На рис 2.1 суцільною лінією показаний графік зміни частоти прямих коливань, модульованих за законом “трикутника”. Штриховою лінією нанесений графік зміни частоти відбитих коливань. Як видно з рисунка, різниця частот прямих і відбитих коливань є постійною, за винятком дуже малого проміжку часу, чим нехтують. На основі рисунка можна записати.

(2.2) де - виміряне значення різниці частот;

F- амплітуда зміни частоти;

(2.3) Т- період частоти модуляції несучих коливань.

(2.4)

(2.5) - основна формула частотного методу за законом “трикутника”.

Частотний метод з модульованими коливаннями застосовується в радіовисотомірах, а також в системах м’якої посадки космічних апаратів.

2.2. Частотний метод, заснований на ефекті Доплера.

Другий спосіб застосовує ефект Допплера. Його використовують тільки в тих випадках, коли віддаль між передавачем і приймачем швидко змінюється. Він передбачає, що рухомий передавач безперервно випромінює ЕМ коливання частоти . При цьому методі не модулюють коливань, які випромінює передавач. Нерухомий приймач на поверхні землі приймає ці коливання. Через те, що віддаль між передавачем і приймачем швидко змінюється, частота коливань, які проходять на приймач, відрізняються від частоти випромінюваних передавачем коливань. Ця зміна частоти є виявленням ефекту Допплера. Частота прийнятих коливань:

, (2.6)- де - частоти коливань які випромінює передавач;

- швидкість передавача;

- кут між напрямком;

- швидкість ЕМ коливань.

У зв’язку з тим, що швидкість навіть у випадку його розміщення на ШСЗ в багато раз менша від , то значення підкоріного виразу є дуже близьким до 1. Величини є складовою швидкості передавача в напрямі на приймач або радіальною швидкістю , тобто

(2.7)

Приймаючи до уваги вищесказане, запишемо: , (2.8)

, (2.9), де

- частота Допплера.

Її вимірює частотомір на наземній станції віддалеміра.

 

2.3. Схема допплерівського віддалемірного пристрою (показано на рис. 2.2)

Схема Допплерівського віддалемірного пристрою

Для визначення частоти Допплера на наземній станції є генератор, який генерує коливання такої ж частоти, яку випромінює передавач, тобто . Коливання з приймача з частотою з генератора йдуть на змішувач. З нього отримують коливання, частота яких дорівнює різниці частот . Частоту цих коливань вимірює частотомір.Даний принцип реалізований у приймачах GPS.

 

Лекція 3.

3.1. Виключення багатозначності за наближеним значенням виміряної лінії.

За час проходження сигналу від передавача до приймача, фази прийнятого і випромінюваного сигналів будуть відрізнятися на деяке число цілих (від до ) циклів, і вимірюваної за допомогою фазометра в межах одного циклу його частини , тобто

, (3.1)

Кількість повних фаз циклів , які вміщаються у вимірювану віддаль, залежить в основному від значення масштабної частоти. З рис.3.1 видно, що

, (3.2)

Формула (3.2) дає можливість виключити багатозначність за наближеним значенням виміряної лінії.

, (3.3)

 

λ/2 λ/2

+mD¢

+mD¢

 

Рис.3.1. Поширення сигналу «Передавач-відбивач»

 

Масштабною частотою називається відповідна довжині хвилі частота f, до якої відноситься вимірюваний фазовий зсув. Вимірювана віддаль дорівнює деякому числу напівхвиль . Тобто величина є лінійною мірою, за допомогою якої проводиться вимірювання віддалі. Це своєрідна масштабна одиниця довжини

, .

Обчислене значення N заокруглюють до цілого і підставивши у (3.1) отримують можливість визначити вимірювану віддаль. Похибка заокруглення m_n повинна бути 0,5, що обумовлює похибку у віддалі , (3.4).

Таким чином, для того, щоб достовірно визначити число цілих фазових циклів, які вкладаються у виміряну віддаль, наближене його значення повинно бути відоме з похибкою не більше 0,25 довжини хвилі масштаба частоти.

Приклад 1.

Нехай масштабна частота f=30МГц. З якою похибкою необхідно визначити наближене значення вимірювальної віддалі?

За відомою формулою: , (3.5) отримаємо .

Тоді =2,5м.

Таким чином карта масштабу 1:5000 і крупніше може задавільнити необхідну точність. Типові значення масштабних частот лежать в діапазоні 10...500 МГц. При f=10 МГц =7,5м. Знати з такою точністю досить велику віддаль практично неможливо, навіть при наявності великомасштабних карт. Тому даний метод не може забезпечити виключення неоднозначності (за виключенням випадків коротких ліній).

3.2 Виключення багатозначності при плавній зміні частоти (одноступеневий спосіб).

Плавна зміна масштабу частоти дає можливість визначити ряд величин довжин хвиль, які ціле число раз вкладаються у виміряну віддаль, тобто .Вимірявши точне значення першої і останньої (к – тої) частоти, знаходять кількість цілих циклів, наприклад на к – тій частоті. Нехай , (3.6) і , (3.7), де число циклів n_k=N_k-N₁, (3.8), або n=k-1.

Прирівнюючи ліві і праві вирази (3.6) і (3.7) отримаємо: , звідси

, (3.9).

Віднімемо ліву і праву частини (3.9) від N_k: . З врахуванням (3.8) будемо мати: , (3.10) або , (3.11).

Переходячи від довжини хвилі до частоти (), отримаємо:

, (3.12).

При цьому f_k більше f₁. Таким чином, суть способу виключення багатозначності з плавною зміною частоти полягає у вимірюванні віддалі на двох частотах (f₁ іf_k) і вимірювані в процесі спостережень різниці m числа періодів в діапазоні плавної зміни частоти в межах від f₁ до f_k. При цьому величину , (3.13) роблять рівним нулю, що досягається спостереженням екстремальних світлових потоків. У трьох рівняннях маємо три невідомі: D₁, N_1, N_k. Розраховуючи число N_k за формулою (3.12), заокруглюють число N_k до цілого і підставляють у формулу , (3.7) і отримують шукану віддаль.

Для надійного виключення багатозначності (середнє квадратичне значення відхилення числа N повинно бути не більше 0,17 похибки, якіа може бути допущена).

Похибка приведення величини до нуля розраховується за формулою:

(3,14),

, (3,15) де

- СКП визначення частоти в Гц;

- СКП визначення різниці фаз в градусах.

- коефіцієнт багатозначності.

Похибкою у визначенні швидкості світла можна нехтувати через її малу величину. Однуступеневий спосіб виключення багатозначності використовується у всіх віддалемірах з компенсаційною коміркою Керра. Негативними факторами цього методу є те, що при односторонньому способі виключення багатозначності в комплекті віддалеміра необхідно мати прилад для визначення частоти.

Нижня межа довжин ліній, які можна вимірювати віддалеміром, залежить від діапазону зміни частоти :

(3.16), де - найкоротша віддаль, яку можна виміряти віддалеміром з діапазоном зміни частоти .

Приклад 2. Для СД СВВ-1 при і маємо:

, а .

Така точність досягаєтьсяу приладах при вимірюванні частоти модуляції гетеродинним хвильоміром і спостереженні різниці фаз візуально.

Знайдемо число цілих циклів, наприклад, на першій частоті:

,

,

,

, (3,17)

,

, (3,18)

Приклад 3. На 7-ми довжинах хвиль у виміряну віддаль вложилась ціла кількість фаз циклів, причому , а . На першій частоті отримаємо:

,

,

На сьомій частоті:

≈48,

,

,

.

 

3.3 Виключення багатозначності при вимірюваннях на фіксованих частотах.

Для виключення багатозначності може бути використаний ряд фіксованих частот (звичайно 3 або 4). В основу метода положено ідея: неоднозначності не буде, якщо , тобто довжина хвилі масштабної частоти буде більшою подвоєної віддалі або . В даному випадку безпосередньо вимірюється фазовий зсув , який дасть можливість знайти віддаль :

, (3,19)

 

 

f₁

 

 

f₂

 

f₃

Рис. 3.2 Безпосереднє вимірювання фазового зсуву

Приклад 4.

Для однозначного виміру лінії . Приймемо Знайдемо виміряну віддаль, якщо .

Приймемо довжину хвилі постійною, і диференціюючи формулу, отримаємо: , (3.20)

Де m_D – СКП виміру лінії;

- СКП виміру різниці фаз.

Приймаючи до уваги, що технічні можливості фазометрів обмежуються, точність виміру різниці фаз приблизно 1⁰.

- недостатня для геодезичних вимірів.

Уточнимо довжину лінії на більш короткій довжині хвилі дорівнює похибці заокруглення.

m_N – повинно бути , що обумовить похибку у віддалі m_D:

, (3.21)

- уточнена довжина лінії.

Продовжуючи вімірювання на більш коротких хвилях, можна досягнути необхідної точності. Такий метод виключення багатозначності називається методом рознесених фіксованих частот.

 

3.4. Виключення багатозначності на близьких фіксованих довжинах хвиль (частот).

Виключення багатозначності може бути виконано і на близьких по значенню фіксованих довжинах хвиль (частот). При цьому використовують довжини хвиль:

,

Подальші дії аналогічні до методу рознесених частот.

 

Лекція 4.

Функціональні схеми світловіддалемірів.

Всі фазові віддалеміри складаються з чотирьох основних вузлів:передавача, приймача, фазовимірювального пристрою та відбивача. Три перші вузли розміщують на одному кінці лінії,а відбивач – на другому.

4.1 Загальна функціональна схема віддалеміра.

Загальна функціональна схема віддалеміра.

Передавач випромінює високочастотні несучі ЕМ коливання, які є модульованими вимірюваними коливаннями. У СД несучими є ЕM коливання оптичного діапазону, джерелом яких може бути лампа, світлодіод або лазер. Джерелом випромінювання коливань є генератор, напруга з якого прикладається до модулятора. Світловий промінь з джерела проходить через модулятор і в ньому під впливом виміряної напруги відбувається модуляція світлового променя. У СД використовують тільки два види модуляції: за інтенсивністю або за еліпсом поляризації. Передавальна оптична система посилає модульований промінь вздовж лінії яку вимірюють. Якщо джерелом світла є світлодіод то модуляцію інтенсивності його випромінювання переводять прикладанням виміряної напруги безпосередньо до світлодіода. Відбивачі СД пасивні, бо вони тільки відбивають світловий промінь в напрямку на приймач, який знаходиться біля передавача. Основною їх частиною є дзеркальна поверхня, яка відбиває присланий промінь. Приймачем СД є приймальна оптична система. Вона вловлює світло, відбите відбивачем, і скеровує його на фазометр. На фазометр крім коливань з приймача, подають виміряну напругу із генератора передавача. Біжуча фаза цієї напруги дорівнює фазі модуляції φ_пер променя на початку його шляху. Фаза модуляції світлового потоку дорівнює фазі модулюючої напруги в точці його виходу з модулятора. Тому початком вимірюваної лінії у СД є вихід з модулятора. Фазою φ_в вважають фазу модуляції відбитого світлового променя на вході в фазометр, бо там закінчується шлях світлового променя. (4.1). Істотне значення в принципі дії та конструкції СД має його фазовимірювальний пристрій. Тому, в основі поділу СД на 3 покоління лежить спосіб вимірювання різниці фаз або тип фазометра.

 

4.2 Загальна функціональна схема світловіддалеміра першого покоління.

Загальна функціональна схема світловіддалеміра першого покоління.

 

У СД 1-го покоління використовують оптичні фазометри, які вимірюють різницю фаз на частоті модуляції світла. Основною частиною оптичного фазометра є модулятор, який працює синхронно з модулятором передавача. Модулятор фазометра називається демодулятором. Синхронність роботи модулятора і демодулятора полягає в тому, щоб їх частота роботи була однакова. Це забезпечується тим, що вони працюють під впливом напруги від одного генератора, а саме генератора випромінюваних коливань. Крім цього обов’язково мусить бути відома різниця фаз α модулятора і демодулятора: (4.2), де і - частоти роботи модулятора і демодулятора;

- фаза їх роботи;

- відома величина, яка може бути змінною або постійною.

При виконані рівностей (4.3) сила сигналу після проходження через модулятор і демодулятор є функцією різниці фаз . Вона може мати, наприклад такий вигляд: ), де А і В – коефіцієнти. Якщо визначити силу сигналу І, то отримаємо потрібну різницю фаз . В цьому і полягає суть роботи фазометрів СД 1-го покоління. Силу сигналу на виході з демодулятора вимірює або реєструє індикатор. Ним може бути око спостерігача – тоді реєстрація є візуальною. Відповідно до цього СД 1-го покоління поділяють на дві групи: з візуальною та приладовою реєстрацію різниць фаз. При візуальній реєстрації роль демодулятора і модулятора виконують однакові пристрої, які модулюють світло або за інтенсивністю, або за формою еліпса поляризації. Візуально можна фіксувати лише екстремальні значення інтенсивності світла, тобто мінімуми або максимуми, які відповідають визначеним значенням фазових домірів, наприклад, такі, які дорівнюють 0. Для встановлення максимумів екстремальних інтенсивностей світла або потрібних значень фазових домірів найчастіше плавно змінюють виміри частоти, рідше – різницю фаз роботи модулятора і демодулятора, тобто α. Слід відзначити, що віддалеміри 1-го покоління з візуальною реєстрацією різниці фаз мають просту будову, але зустрічаються вже рідко. Інколи візуальна реєстрація виконується для грубого виміру ліній (на приклад у СГ-3).

У віддалемірах з приладовою реєстрацією різниці фаз індикатором служить мікроамперметр, тому необхідно світловий потік перетворити в фотострум. Це можна зробити після його демодуляції (як у СГ-3) або перед нею (як у геодиметрі NASM2).

В першому випадку модулятором і демодулятором у віддалемірі є однакові пристрої, які можуть модулювати як інтенсивність випромінювання, так і форму еліпса його поляризації. Перетворення світлового потоку після проходження демодулятора виконується за допомогою фотоелектричного помножувача(ФЕП). Якщо перетворення світлового потоку у фотострум проходить перед демодуляцією, то демодулювати треба струм, сила якого змінюється за гармонійним законом з частотою модуляції світла і фазою . Для перетворення у фазометрі відбитого світлового потоку у фотострум і його демодуляції використовують ФЕП. В цьому варіанті у віддалемірі 1-го покоління світловий потік потрібно модулювати тільки за інтенсивністю.

У віддалемірах з приладовою реєстрацією різниці фаз вимірювальна частота може змінюватися плавно або дискретно. Зараз поширені віддалеміри 1-го покоління з приладовою реєстрацією, в яких світловий потік перетворюється у фотострум після демодуляції. При цьому застосовують модуляцію світла, тільки за формою еліпса поляризації. Процес вимірювань цими віддалемірами вдалося значною мірою автоматизувати.

 

Лекція 5.

Світловіддалеміри другого і третього поколінь.

 

У світловіддалемірах другого покоління використовують радіоелектронні аналогові фазометри. В них перед вимірюванням різниці фаз перетворюють відбитий модульований світловий промінь в струм, сила якого змінюється з частотою і фазою, що дорівнює частоті і фазі модуляції відбитого світлового потоку. Це перетворення відбувається в ФЕП, тому у віддалемірах 2-го покоління світло може бути модульованим тільки за інтенсивністю. Роль коливання з фазою, що дорівнює , виконує вимірювальна напруга, яку подають на фазометр.

Аналогові фазометри можуть точно вимірювати різницю фаз двох коливань на низьких частотах. Тому виникає необхідність зниження частоти прямого і відбитого коливань перед подачею їх на фазометр, що у віддалемірах виконують способом гетеродинування. Він знижує частоти коливань. У цьому способі зберігається різниця фаз коливань, тобто різниця фаз коливань після зниження їх частоти є такою ж, як перед зниженням. Для гетеродинування у ФЕП потрібно мати допоміжний генератор, який називається гетеродином, і 2 змішувачі: опорний і сигнальний. Частота гетеродина є близькою до вимірювальної частоти. Різницю цих частот вибирають такою, на якій найкраще працює фазометр, застосований у віддалемірі, це, частіше, є низька частота, що дорівнює декільком кГц. На опорний змішувач подають коливання з генератора вимірювальної напруги і з гетеродина. З опорного змішувача отримують коливання низької різничної частоти, фаза яких є прямо пропорційною до фази . Сигнальний змішувач змішує коливання з ФЕП та з гетеродина. З цього змішувача виділяють коливання з частотою, яка дорівнює різниці частот вимірювальних коливань, отриманих з ФЕП, і коливань гетеродина, тобто коливань такої ж частоти, як і ті, що йдуть з опорного змішувача. Їх фаза є прямо пропорційною до фази . Фазометр визначає різницю фаз коливань з опорного і сигнального змішувачей, яка дорівнює .

5.1 Загальна функціональна схема віддалеміра 2-го, і 3-го поколінь.

Загальна функціональна схема віддалемірів другого і третього поколінь.

5.2 Віддалеміри 3-го покоління.

Віддалеміри 3-го покоління відрізняються від віддалемірів 2-го покоління, в основному тим, що в них замість аналогового, використовується цифровий фазометр, який вимірює різницю фаз коливань після зниження їх частоти способом гетеродинування. Але ця, на перший погляд, незначна різниця істотно змінила віддалемірну техніку, дала змогу перейти на економний імпульсний режим роботи та автоматизувати процес вимірювань і режим опрацювання. Це стало можливо завдяки тому, що процес вимірювань цифровими фазометрами триває дуже малі проміжки часу, а результат вимірювання є в кодовій формі. У віддалемірах 2-го та 3-го поколінь використовують посереднє визначення фазових домірів (для частот, які потрібні для виключення багатозначності). У віддалемірах 3-го покоління генератор генерує коливання вимірювальних частот, потрібних для виключення багатозначності; отже фазові доміри виміряють безпосередньо. Передавач, приймач і ФВП віддалеміра монтують звичайно в одному блоці, який називається прийомопередавачем. Він і відбивач – основні блоки віддалеміра, які під час вимірювань встановлюють на кінцях вимірювальної лінії. Якщо у віддалемірі виміряну частоту змінювати плавно, то в його комплекті є частотовимірний пристрій. Якщо частоти змінити дискретно, тобто їх перемикають, тоді зменшення частот приводять в паспорті віддалеміра і частотомір не потрібний. Прийомопередавач, а також частотомір (коли він є), живляться від акумулятора або бензоагрегата через перетворювач і розподільник напруги.

Лекція 6.

Джерела світла світловіддалемірів.

6.1 Електромагнітні хвилі оптичного діапазону

Електромагнітні хвилі оптичного діапазону у с вітловіддалемірів є несучими коливаннями, на яких розповсюджуються вимірювальні коливання між прийомопередавачем і відбивачем. У перших світловіддалемірах джерелом несучих коливань були лампи розжарювання, пізніше стали використовуватись також газорозрядні лампи. У сучасних світловіддалемірах джерелами світла служать лазери і світлодіоди. Для світловіддалемірів важливими характеристиками джерел світла є потужність випромінювання і його спрямованість, розміри поверхні випромінювання, спектральний склад випромінювання світлового потоку, потужність живлення і простота обслуговування. Від потужності випромінювання джерела залежить радіус дії світловіддалемірів. У світловіддалемірів,призначених для вимірювання коротких ліній, використовують джерела світла з невисокою потужністю випромінювання. Вони, як правило, вимагають і малої потужності живлення. До таких джерел належать світлодіоди і напівпровідникові лазери. Газові лазери, потужність випромінювання яких є більшою, використовують у світловіддалемірах з великим радіусом дії, призначеними в основному для вимірювання сторін ДГМ. Потужність випромінювання джерела світла вимірюється у Вт. Але нерідко її оцінюють за дією випромінювання на око людини, тобто в фотометричних одиницях. Людське око чутливе до електромагнітних хвиль з довжиною 0,4-0,76 мкм. При цьому його чутливість неоднакова до випромінювання різних кольорів і залежить від довжини хвилі випромінювання. Максимальна чутливість припадає на довжину 0,555 мкм, тобто на випромінювання жовтого кольору. У фотометрії відповідником потужності випромінювання є світловий потік. Одиниця світлового потоку є люмен. Для переходу від Вт до Лм використовують відносну спектральну чутливість ока К . Вона дорівнює відношенню чутливості ока до випромінювання з довжиною хвилі і його чутливіст