
- •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
Исследование влияния расстояния на погрешность измерения
Исследования проводиться на том же стенде, который был описан ранее. Методика включает следующие пункты:
Выбрать диаметр РМ (т.ё. площадь излучающей площадки ПИД);
Установка яркости ПИД на уровне обеспечивающей выгодные энергетические характеристики пары ПОИ и ПИДа;
Определить минимальную и максимальную дистанцию для которых надо провести исследование;
При необходимости заменить объектив другим с необходимыми параметрами;
Провести измерения как минимум в трёх точках дистанции, в каждой точке провести не менее 50 раз измерение, по результатам вычислить статическую характеристику и СКО.
Было проведено исследование влияния на результаты измерения дистанции. Измерения проводились для РМ с двумя диаметрами излучающей площадки диаметром 0,5 и 1 мм. Результаты приведены в таблице и рисунке.
Таблица
3.4 – Экспериментальные данные исследования зависимости погрешности измерения изображения РМ на матричном фотоприёмнике от дистанции, при диафрагме диаметром 0,5 мм
Расстояние, см |
СКО по оси Х, пкс |
СКО по оси Y, пкс |
||||
R |
G |
B |
R |
G |
B |
|
150 |
0,003 |
0,013 |
0,009 |
0,007 |
0,005 |
0,004 |
200 |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
0,004 |
0,003 |
0,024 |
250 |
0,007 |
0,018 |
0,045 |
0,008 |
0,008 |
0,016 |
300 |
0,008 |
0,006 |
0,013 |
0,013 |
0,005 |
0,004 |
Рисунок
3.22 – Результаты исследования зависимости СКО от расстояния при диаметре излучающей площадке 0,5 мм для оси X
Рисунок
3.23 – Результаты исследования зависимости СКО от расстояния при диаметре излучающей площадке 0,5 мм для оси Y
Таблица
3.5 – Экспериментальные данные исследования зависимости погрешности измерения изображения РМ на матричном фотоприёмнике от дистанции, при диафрагме диаметром 1 мм
Расстояние, см |
СКО по оси Х, пкс |
СКО по оси Y, пкс |
|||||
R |
G |
B |
R |
G |
B |
||
150 |
0,007 |
0,008 |
0,009 |
0,003 |
0,003 |
0,007 |
|
200 |
0,004 |
0,004 |
0,004 |
0,005 |
0,003 |
0,006 |
|
250 |
0,008 |
0,012 |
0,011 |
0,007 |
0,004 |
0,005 |
|
300 |
0,013 |
0,011 |
0,012 |
0,008 |
0,004 |
0,008 |
Рисунок
3.24 – Результаты исследования зависимости СКО от расстояния при диаметре излучающей площадке 1 мм для оси X
Рисунок
3.25 – Результаты исследования зависимости СКО от расстояния при диаметре излучающей площадке 1 мм для оси Y
Ток питания ПИД РМ был выставлен на максимальный уровень таким образом, что бы видеосигнал был максимальным от изображения РМ. Для диафрагмы диаметром 0,5 мм, токи: синий: 0,5 мА, зеленый: 1,9 мА, красный 1,2 мА.
Из графиков можно сделать вывод о линейной зависимости на малых дистанциях, до трёх метров. Наименьшая зависимость от расстояния имеет красный и зеленый канал. Это можно объяснить тем, что красный канал более восприимчив дополнительно в ИК области и из-за этого получается энергетический выигрыш. Зеленый канал обладает наименьшем СКО из-за того, что в нём в два раза больше пикселей.