Исследование алгоритмов автоколлимационных измерений при использовании контрольных элементов на основе тетраэдрических отражателей
Диссертация
При измерениях как при увеличенной дистанции, так и при увеличенном диапазоне измерения эффективно использование КЭ, одна из граней которого выполнена в виде фрагмента цилиндрической поверхности. в условиях изменяющейся дистанции до объекта измерение возможно при использовании КЭ с отражающей гранью в виде фрагмента конической поверхности. сформулированы основные принципы построения оптических… Читать ещё >
Содержание
- 1. ОБЩИЙ АЛГОРИТМ УГЛОВЫХ АВТОКОЛЛИМАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
- 1. 1. Обобщенная структурная схема автоколлимационной угл (c)измерительной системы
- 1. 2. Математическое описание метода измерений угловой пространственной ориентации объектов
- 1. 3. Вид выражения для матрицы действия М КЭ
- 1. 4. Конкретизация задачи теоретического исследования
- 2. АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОНТРОЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТ НА ОСНОВЕ ТРИЭДРИЧЕСКИХ И ТЕТРАЭДРИ ЧЕСКИХ СИСТЕМ С ПЛОСКИМИ ОТРАЖАЮЩИМИ ГРАНЯМИ
- 2. 1. Типы тетраэдрических КЭ
- 2. 2. Алгоритм измерения коллимационных углов при использовании фронтальной грани тетраэдрического КЭ как автоколлимационного зеркала
- 2. 3. Конфигурация триэдрического и тетраэдрическогоКЭ
- 2. 4. Орты отраженных пучков при использовании зеркального триэдра
- 2. 5. Алгоритмы измерения отдельных угловых координат при использовании КЭ второго типа
- 2. 6. Алгоритмы трёхкоординатных измерений
- 2. 7. Погрешность измерения вследствие приближений при выводе матрицы действия КЭ
- 2. 8. Недостатки автоколлимационных измерений при использовании тетраэдр с плоскими отражающими гранями
- 3. АЛГОРИТМ ИЗМЕРЕНИЯ АВТОКОЛЛИМАЦИОННЫХ УГЛОВ ПРИ
- ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕТРАЭДРА С НЕПЛОСКОЙ ОТРАЖАЮЩЕЙ ГРАНЬЮ
- 3. 1. Алгоритм измерения коллимационных углов при использовании тетраэдра с цилиндрической отражающей гранью
- 3. 2. Метод измерения автоколлимационных углов при использовании тетраэдра с конической отражающей гранью
- 3. 3. Алгоритм измерения автоколлимационных углов при использовании КЭ с конической гранью и отклонениями двугранных углов от прямого
- 3. 4. Итоги анализа алгоритмов измерения для КЭ с неплоскими гранями
- 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЛУЧЕННОСТИ В АНАЛИЗИРУЕМОМ ИЗОБРАЖЕНИИ- КОРРЕКЦИЯ АЛГОРИТМОВ АВТОКОЛЛИМАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
- 4. 1. Определение задач исследования
- 4. 2. Особенности габаритных соотношений между оптическими элементами при использовании КЭ с неплоской отражающей гранью
- 4. 3. Определение действующих зон отражающих граней для различных последовательностей отражения пучка
- 4. 4. Методика расчёта распределения облучённости в изображении, сформированном КЭ с неплоской отражающей гранью
- 4. 5. Анализ распределения облучённости в изображении, сформированном КЭ с конической отражающей гранью
- 4. 6. Анализ распределения облучённости в изображении, сформированном К Э с цилиндрической отражающей гранью
- 4. 7. Обзор результатов анализа распределения облучённости- коррекция алгоритма измерения
- 5. АВТОКОЛЛИМАЦИОННЫЕ АЛГОРИТМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТИ ВСЛЕДСТВИЕ ВИНЬЕТИРОВАНИЯ АНАЛИЗИРУЕМОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
- 5. 1. Определение задачи исследования
- 5. 2. Обобщённая оптическая схема АУС. Используемые допущения и приближения
- 5. 3. Структура пучка коллиматора
- 5. 4. Причина возникновения составляющей погрешности измерения вследствие виньетирования рабочего пучка
- 5. 5. Общий вид функции распределения облучённости в изображении, определяемый виньетированием пучка («функция виньетирования»)
- 5. 6. Определение вида функции распределения облученности дая практических
- приложений
- 5. 7. Исследование погрешности измерения угла вследствие виньетирования
- 5. 8. Результаты экспериментальной проверки полученных соотношений
- 5. 9. Алгоритм измерения на основе компенсации погрешности измерения вследствие виньетирования
Список литературы
- Ананьев Ю.Ф. Гироскопические приборы и навигационные системы.-М.: Недра, 1971,
- Андреев А.Л., Коняхин И. А., Нужин A.B. и др.Трёхкоординатный датчик взаимных угловых рассогласований//Оптико-электронные приборы в контрольно-измерительной технике/под ред. Л. Ф. Порфирьева.-Л.:ЛИТМО, 1983, — (Тр. ЛИТМО).
- Афанасьев В.А., Усов B.C. Оптические приборы и методы контроля прямолинейности в инженерной геодезии М.: Недра, 1973, 152 с
- Афанасьев В. А., Жилкин А. М., Усов B.C. Автоколлимационные приборы. -М.: Недра, 1982.
- Баран П.И. Геодезические работы при монтаже и эксплуатации оборудования. М: Недра, 1990. — 233 с. :ил.
- Батян П.В., Коняхин И. А. Распределение облученности изображения в плоскости анализа автоколлимационных угломеров //Изв. ВУЗов — Приборостроение. 1996 г., т.39, № 4, с. 75−78.
- Батян П.В., Коняхин И. А. Распределение облученности изображения в плоскости анализа автоколлимационных угломеров //Изв. ВУЗов — Приборостроение. 1996 г., т.39, № 4, с. 75−78.
- Батян П.В., Коняхин И.А.,. Панков Э. Д. Контрольные элементы автоколлимационных угломеров с улучшенными метрологическими характеристиками// Оптический журнал, т. 4, № 1,1997,с 61−66.
- Батян П.В., Коняхин И.А, Лебединский С. Ю, Тимофеев А. Н, Чжан Цзилун. Многокоординатный автоколлимационный угломер (АКУ)./ информационный листок № 166−99, серия Р 59.31.29,29.31.29, Санкт-Петербурский центр научно-технической информации.
- Бреенков Г. В. Панков Э.Д. Тимофеев А. Н. Некоторые вопросы построения двухкоординатного датчика угловых отклонений/Труды ЛИТМО. -Л., 1975.
- Бондарен ко И. Д. Принципы построения фотоэлектрических автоколлима-торов.Минск: Изд-во Университетское, 1984 г.- с. 190.
- Бондаренко И.Д., Ханох Б. Ю. Некоторые особенности отражения света от тетраэдрического зеркального отражателя с одной цилиндрической гранью. -ОМП, 1975, № 12.
- Бронштейн И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВУЗов. — М: Наука, 1986. -976 с.
- Вагнер Е.Т., Митрофанов В. Н., Барков В. Н. Лазерные и оптические методы контроля в самолетостроении. М.: Машиностроение, 1977 176 с.
- Васютинский И.Ю., Рязанцев Г. Е., Ямбаев Х. К. Геодезические приборы при строительно-монтажных работах. М: Недра, 1982.
- Великотный М.А. Структура поля излучения светодиодов полусферической конструкции // Труды ЛИТМО.-Л., 1975.
- Великотный А.М. К вопросу о пространственном распределении излучения светодиодов // Труды ЛИТМО.-Л., 1974.
- Воднев Математический словарь высшей школы .
- Высокоточные угловые измерения/Д.А. Аникст, K.M. Константинович, И. В. Месысин, Э. Д. Панков. Под ред. Ю. Г. Якушенкова, М.: Машиностроение, 1987 480 с.
- Вычислительная оптика: Справочник/ М. М. Русинов, А. П. Грамматин, П. Д. Иванов и др. Под общ. ред. М. М. Русинова. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1984.
- Голубовский Ю.М. Фотоэлектрические автоколлиматоры. «Оптико-механическая промышленность», 1970, N 5.
- Голубовский Ю.М., Пивоварова Л. Н. Фотоэлектрические автоколлиматоры.// Оптический журнал. 1992. N 9.
- Грейм И.А., Стендер П. В. Расчет систем плоских зеркал. Л.: СЗПИ, 1968. -110 с.
- Грейм И.А. Зеркально-призменные системы. М.: Машиностроение, 1981. -125с. (Библиотека приборостроителя)
- Грейм И.А., Шефтель М. Б. Сравнительный анализ современных методов расчета зеркально-призменных систем // Межвузовский сборник «Оптико-механическое приборостроение» -Л.-1978.-С .3−10.
- Громов Е.В. Об измерении углов разворота объектов, — В кн.: Исследования по геодезии, аэрофотосъемке и картографии. М., 1976, т. I, с. 167−176.
- Гукайло М.Я. Автоколлимация. -Москва-Киев: Машгиз, 1963.-108.105.
- Ефимов M.B. Прицеливание баллистических ракет. М.: Воениздат, 1968 120 с.
- Зацаринный A.B. Автоматизация высокоточных инженерно-геодезических измерений. М. Недра, 1976.
- Зубенко Д.Ю., Коняхин И. А. Оптико-электронный автоколлиматор для измерения угла скручивания // Теоретическая и прикладная оптика: Тезисы докладов на I Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов.-Ленинград, 1984 .-С. 189.
- Зубенко Д.Ю., Коняхин И. А. Угломер для определения угла скручивания // Оптические и оптико-электронные методы и приборы для точных угловых и линейных измерений и оптронная техника: Тезисы докладов конференции, Киев -Москва, 1989 -С .23.
- Зубенко Д.Ю., Коняхин H.A. Об одном варианте угломера для измерения угла скручивания // Изв. ВУЗов СССР. Приборостроение.-1990-Т.ЗЗ, № 8-С.78−81.
- Зубенко Д.Ю., Коняхин И. А. Оптико-электронный угломер: Материалы
- Ивандиков Я.М. Оптико-электронные приборы для ориентации и навигации космических аппаратов.-М.: Машиностроение.-1971.-197с
- Иванов В.А., Привалов В. Е. Применение лазеров в приборах точной механики .- СПб. :Политехника, 1993. 216 с.:ил
- Калинчук В.И., Панков Э. Д. Апертурные характеристики уголковых отражателей на основе полного внутреннего отражения. Труды / Ленинградский институт точной механики и оптики, 1974, вып. 76, с. 1−36.
- КапичинИ.И. Оптико-электронные углоизмерительные системы. Киев, Техшка, 1986 г.
- Карапетян Б.К. Колебание сооружений, возведенных в Армении. Ереван: Айастан, 1977 г. -250 с.
- Карасев В.И., Монэс Д. С. Методы оптических измерений при монтаже турбоагрегатов. — Энергия, 1973. 168 с.
- Кирочкин Ю.И., Журавлев И. А., Мухин Б. Л., Уланов В. А. Общие принципы геодезического обеспечения сооружения ускорительно-накопите льного комплекса (УНК).-М., типография Института Физики высоких энергий, 1991.
- Коняхин И.А. Отражатель для углоизмерительного устройства // Сборник тезисов докладов XII научно-технической конференции молодых специалистов.-Л.: ГОИ,-197 8.
- Коняхин И.А. Отражатель для углоизмерительного устройства // Оптико-электронные приборы в контрольно-измерительной технике.-Л.: ЛИТМО-1979.
- Коняхин И.А. Особенности построения схемы оптико-электронного угломера с использованием уголкового отражателя //Вопросы исследования и разработки точных систем приборостроения-Л.: ЛИТМО.-1979.
- Коняхин И.А. О расчете уголковых отражателей для углоизмерительных приборов // Сб. тезисов докладов ХЛ1 научно-технической конференции молодых специалистов.-Л.: ГОИ.-1980.
- Коняхин И.А. Об одном варианте отражателя для трёхкоординагного угломера//Изв. Вузов—Приборостроение .- 1982-т. 15,№ 4 .
- Коняхин И.А., Моллов Г. С., Панков Э. Д. Расчёт параметров оптической схемы угломера для измерения скручивания. Тез. докл. Всесоюзн. конф.
- Оптические и оптико-электронные методы и приборы для точных линейных измерений и оптронная техника", Киев, 1990 г.- М., ПТЦ: Ин-формтехника, 1991, с. 4344
- Коняхин И.А., Мусяков В. Л., Панков Э. Д. и др. Оптико-электронное устройство для измерения скручивания //Сб. тезисов докладов /Сборка и юстировка оптико-механических и оптико-электронных приборов.-М.: ЦНИИ ин-формации-1977.
- Коняхин И.А., Панков Э. Д. Трехкоординатный оптико-электронный автоколлиматор //Применение оптико-электронных приборов в контрольно-измерительной технике. М.: МДНТП.-1976.-С.78−81.
- Коняхин И.А., Панков Э. Д. Анализ свойств отражателя трехкоординатного угломера //Межвузовский сборник /Оптико-механическое приборостроение-Л.: СЗПИ.-1979.
- Коняхин И.А., Панков Э. Д. Отражатель для трехкоординатных углоизме-рительных устройств //Оптико-механическая промышленностъ.-1980.-№ 2.
- Коняхин И.А., Панков Э. Д. Трехкоординатный автоколлиматор //Оптико-механическая промышленность -1980 .-№ 3 .-С. 19−21.
- Коняхин И. А. Панков Э. Д. Трехкоординатный автоколлиматор с расширенными метрологическими возможностями// Оптико-механическая промышленность, 1981, № 10, с. 12.
- Коняхин И. А, Панков Э. Д. Контрольные элементы оптических и оптико-электронных угломеров. Известия ВУЗов — Приборостроение, 1985. № 10, с. 62−68. ч. 1- 1986. № 2, с. 75−85. ч. 2.
- Коняхин И. А. Панков Э.Д. Трехкоординатные оптические и оптико-электронные угломеры. -М.: Недра 1991.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников.: пер. с англ.- М., Наука, 1984. 832 с.
- Лазерная интерферометрическая система измерения угловых перемещений./Рекламная брошюра агентства «Ракурс». Академия наук Украины, Институт сверхтвердых материалов. -М.: Полиграфкнига, 1992 г.
- Лазерные приборы вибрационного контроля и точного позиционирования /Ю.Ф. Застроган, О. Ю. Застрогин, А. З. Кулебякин. М.: Машиностроение, 1995ю -320 с.
- Лебедев И В. о некоторых свойствах систем плоских зеркал./труды института физики и матетатики. выпуск 1. Минск 1956.
- Мамучашвили О.П. Об интерференционном методе автоматического измерения угловых перемещений относительно двух осей / Вопросы стандартизации, метрология и техника точных измерений. ВНИИМ, 1974 г. с. 88—92.
- Методы и приборы высокоточных геодезических измерений в строительстве./Под ред. В. Д. Большакова. — М.: Недра, 1976.-335с.
- Мусяков В.Л., Панков Э. Д. К вопросу об использовании уголкового отражателя для измерения скручивания. — В сб.: Оптико-электронные приборы в контрольно-измерительной технике, под ред. проф. Л. Ф. Порфирьева. Труды ЛИТМО, вып. 81, 1975.
- Неумывакин Ю.К. Автоматизация геодезических измерений в мелиоративном строительстве.- М., Недра, 1984 .
- Новгородский М.А. Испытание материалов, изделий и конетрукций.-М.: Высшая школа.- ! 971.
- Оптические системы геодезических приборов. /Аникст Д. А., Голубовекий О. М., Петрова Г. В. и др. М.: Недра, 1981. — 240 с.
- Петров В.П., Митрофанов С. С. Методы и средства аттестации оптических лимбов и кодовых дисков/ЮМП, 1982,№ 3,с. 52.(2)
- Пик Л. И. Исследование действия призменного отражателя // Геодезия и картография.-1965.-№ 10.-С.29−35.
- Погарев Г. В. Юстировка оптических приборов. Л: Машиностроение, 1982, -128 с.
- Процко C.B., А.П.Хапалюк Независимое измерение углов поворота объектов при помощи световозвращателей в форме трехгранных углов. Известия ВУЗов — Приборостроение, 1990, № 9.
- Процко C.B., Титов А.Д., Ханох Б. Ю., А.П.Хапалюк Автоколлимационные свойства световозвращателей в форме трехгранных углов. Известия ВУЗов Приборостроение, 1987. т. с. 9−16.
- Ритынь Н.Э. О некоторых особенностях действия триппель-призмы // Записки по гидрографии .-1946.-№ 3 .-С .125
- Ритынь Н.Э. Оптические свойства уголковых отражателей // Оптико-механическая промышленность .-1967 .-№ 4 .-С. 1 -7.
- Сивцов Г. П. О преобразовании векторов оптической системой из трех плоских зеркал //Оптико-механическая промышленность-1977.-№ 1
- Справочник конструктора оптико-механических приборов/В.А. Панов, М. Я. Кругер и др. /Под ред. В. А. Панова. — Л. Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1980- 742 е., ил.
- Сухопаров С.А. Пространственно-инвариантные схемы оптических приборов/Изв. Вузов «Приборостроение», 1982 г., № 11, с. 58−66.
- Сытник B.C. Лазерные геодезические приборы в строительстве. М, Стройиздат, Будапешт, Мюсекл, 1988.
- Тищенко В.Г., Харин Д. А. Колебания гидротехнических сооружений // Труды координационного совещания по сейсмостойкому строительству
- Ереван: АН Армянской ССР-1966.
- Тудоровский А.И. Теория оптических приборов.М.-JI. Изд-во АН СССР, 1938.
- Тудоровский А.И. Отражательные системы с тремя взаимно- перпендикулярными плоскостями в случае небольших отклонений углов от прямого/Тр. ГОИ, 112- 120, т. XIV, М.: Оборонгиз, 1941, с. 137- 147.
- Тудоровский А.И. Влияние ошибок изготовления отражательных призм на ход лучей в них. // Журнал технической физики, 1934, т. 5, вып. 4, с. 719 -747
- Фельдман Г. А. Расчет и выбор оптических элементов геодезических све-тодальномеров (оптимизацияпараметров).-М.: Наука-1973 г.
- Ханох Б.Ю. Оптические отражатели тетраэдрического типа в активных системах. — Минск: Изд-во БГУ им. В. И. Ленина, 1982. с. 160 .
- Хатунцев А. И, Крутилин В. Н., Марков А. Н., Фролов В. А. Фоточувствительные фотоприемные модули /Электронная промышленность, 1992, № 2, с.43—46.
- Хуснутдинов P.M. влияние ограничения световых пучков на погрешность измерения следящего фотоэлектрического автоколлиматора. Оптико-механическая промышленность. 1989, № 7.
- Щеглов П.В. Проблемы оптической астрономии. М.: Наука, 1980. — 271 с. (13)
- Шестопалов Ю.Н., Мартынов В. Т., Брда В. А. Государственный первичный эталон единицы плоского угла//Исследования в области линейных и угловых измерений.-Л.:Энергия, 1983. — С. 42−75
- Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. — М.: Машиностроение, 1989. 360 с .
- Odnar Z., Ratajczyk F. An autocollimation measurement of the right angle prism. Appl. Opt., 1966, vol. 5, № 5, p. 755- 758.
- Bohlin J. D. Simultaneous Optical Monitoring of Angular and Translation
- Alignment. Applied Optics, 1972, Vol. 11, N 3, p 961 — 962.99. 22-th Aerospace Sciences Military Conferenc 1985. January AAS 85−027 Autonomous spacecraft rendezvous and docking. John C. and Bonni J. Almand (10,22)
- Toltz J.Y. Optical measurement of the difference in alignment between re-frence frames.—Пат, США № 3 990 796 опубл.9.11.1976.101 .Eckhardt H.D. simple model of corner reflector phenomehres .-Appl.Opt., 1971, vol 10,№ 7,p. 1559−1566.
- Melugin R.K., Hall J.M., Johnson D.F. A precision autocollimating solar sen-sor//Jornal of Spacecraft and Rockets, 1976, vol.4, № 11.
- Okoshi T, Yano A., Fukumori Y. Curved triple-mirror screen for projection-type three-dimensional display. -Appl. Opt., 1971, vol. 10, № 3, p. 482−489.
- Zurasky J.L. Cubes corner retroreflector test and analysis. Appl. Opt. 1976, vol.2, № 2, p.445−452.
- Zhang Jilong, Lei Wang, Igor.A.Koniakhine, Ernst.D.Pankov. A optical-electronic system for automatic docking of spatial vehicles. The 14th world congress of internationl federation of automatic control. Beijing P.R.China.
- XVIII научно-технической конференции молодых ученых и специалистов отрасли, Красногорск 1989. С.3