
- •Принципы построения оптико-электронных систем измерения параметров пространственной ориентации перемещаемых объектов
- •Выбор и обоснование элементов структурной схемы исследуемых систем
- •Структура исследуемой системы
- •Обобщенная схема оэс построенной по методу угловой засечки.
- •Обобщенная схема оэс построенной по методу «обратной угловой засечки».
- •Метод анализа вариантов оэс
- •Анализ чувствительности оэс. Принцип раздельного рассмотрения
- •Чувствительность к линейным смещениям контролируемого объекта в Плоскости перемещения
- •Чувствительность к линейным смещениям контролируемого объекта по оптической оси иоэп (измерение расстояния)
- •Чувствительность к поворотам контролируемого объекта.
- •Расположение визирных целей при построении оэс измерения пространственного положения объекта
- •Особенность измерения угловых координат в оэс второго типа
- •Выводы по материалам главы
- •Основные габаритные соотношения
- •Оценка величины первичной погрешности измерения координат изображений на чувствительной площадке матриц
- •Оценка величины первичной погрешности – отклонения величины базы от номинального значения
- •Расчет частичных погрешностей измерения /24/
- •Оценка погрешности измерения расстояния до контролируемого объекта (координаты по оси визирования oz)
- •Оценка погрешности измерения линейных смещений в плоскости перемещения
- •Оценка погрешности измерения угловых координат оэс «обратной угловой засечки»
- •Оценка погрешности измерения угловых координат оэс «угловой засечки»
- •Резюме по расчету составляющих погрешности измерения
- •Зависимость погрешности измерения координат объекта от погрешности измерения координат изображений визирных целей
- •Резюме по материалам главы
- •Результаты экспериментального исследования макета оэс мт
- •Вариант вертикального смещения фотоприёмного модуля
- •Вариант горизонтального смещения фотоприёмного модуля
- •Вариант двухкоординатного смещения фотоприёмного модуля (по вертикали и по горизонтали)
- •Результаты моделирования в среде MahtLab
- •Исследование влияния температуры
- •Исследование влияния расстояния на погрешность измерения
Вариант горизонтального смещения фотоприёмного модуля
Второй вариант – горизонтальное смещение фотоприёмного модуля ТВИС, упрощённая схема которого представлена на рисунке 1 .13. Исходные данные аналогичны вертикальному смещению модуля.
Для вывода формул расчёта углового и линейного положения РМ рассмотрим плоскость контроля перемещения РМ. На рисунке 1 .4 представлена плоскость контроля перемещения РМ - плоскость О1ОО (рисунок 1 .4); 2 - угол поля зрения объектива фотоприёмного модуля; - угловая разрешающая способность фотоприёмного модуля; - угловое перемещение реперной метки В; ВВ - линейное перемещение РМ В (ВВ = b).
Методика расчета параметров аналогична вышеизложенной, поэтому представим только конечные результаты.
Рисунок
1.4 – Упрощенная схема представления горизонтального смещения фотоприёмного модуля ТВИС
Рисунок
1.5 – Проекция реперных меток на плоскость контроля их положения при горизонтальном смещении фотоприёмного модуля ТВИС
Угол поля зрения объектива фотоприёмного блока:
.
Угловое расстояние между РМ:
.
Угловое перемещение реперной метки B
.
Если X >> b, тогда:
.
Величину линейного перемещения РМ В, при котором она перекроет точку О1 и в плоскости установки матричного фотоприёмника произойдёт наложение изображения РМ В на изображение РМ О1.
.
Для вычисления линейных величин разрешающей способности матричного фотоприёмника и перемещения РМ B в плоскости установки матричного фотоприёмника для случая, когда плоскость установки матричного фотоприёмника ортогональна биссектрисе угла поля зрения объектива фотоприёмного модуля, совпадающей с оптической осью этого объектива, и находится на расстоянии а от его задней главной плоскости.
При X >> b:
Вариант двухкоординатного смещения фотоприёмного модуля (по вертикали и по горизонтали)
Третий вариант – вертикальное и горизонтальное смещение фотоприёмного модуля ТВИС. Точка O – первоначальное положение фотоприёмного модуля ТВИС, с которым связана соответствующая система координат. Точка А – первая РМ, расположенная на расстоянии z0 от точки О. Далее РМ располагаются на одной линии вдоль направления z на расстоянии l друг от друга. Последняя РМ располагается на неподвижной точке О1, обеспечивая первоначальную привязку системы координат фотоприёмного модуля. Расстояние от первой РМ (точка А) до последней (точка О1) составляет дистанцию контроля L. Фотоприёмный модуль смещается в положительном горизонтальном направлении Х и отрицательном вертикальном направлении –y от первоначального положения (точки О) – отрезок ОО.
Плоскость контроля располагается параллельно направлению перемещения фотоприёмного модуля на расстоянии а от задней главной плоскость объектива фотоприёмного модуля, отсчитываемое по направлению биссектрисы угла поля зрения этого объектива.
Методика расчетов параметров при двухкоординатном смещении модуля аналогична рассмотренным выше случаям.
Рисунок
1.6 – Первый вариант проекция реперных меток на плоскость контроля их положения при смещении фотоприёмного модуля ТВИС по вертикали и горизонтали
Рисунок
1.7 – Второй вариант проекция реперных меток на плоскость контроля их положения при смещении фотоприёмного модуля ТВИС по вертикали и горизонтали
Из рисунка 1 .6 следует, что угол поля зрения объектива фотоприёмного блока:
.
Угловое перемещение РМ:
Если
>>
,
тогда:
.
Найдём величину линейного перемещения РМ В, при котором она перекроет точку О1 и в плоскости установки матричного фотоприёмника произойдёт наложение изображения РМ ки В на изображение РМ О1.
.
При >> :