
- •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
Оценка величины первичной погрешности – отклонения величины базы от номинального значения
Для ОЭС «угловой засечки» эта первичная погрешность фактически определяется погрешностью предварительного измерения расстояния между B между центрами входных зрачков объективов двух ИОЭП.
Для ОЭС «обратной угловой засечки» рассматриваемая первичная погрешность равна погрешности измерения базовых расстояний b расстояния между центрами выходных зрачков излучателей ВЦ, расположенных на пристыковываемом КА.
При использовании современных контактных средств измерения отрезков (калиброванные линейки, мерные жезлы) среднее квадратическое значение рассматриваемой погрешности не превышает величины /1/:
B = b = 0,2 мм . (3.11)
В ОЭС «угловой засечки» B = 600 мм, в ОЭС «обратной угловой засечки» вида bz =bx = 400 мм. Примем максимальную относительную погрешность реализации базовых расстояний, для двух типов системы одинаковую, для их “корректного” сравнения и упрощения расчётов, B=bx=,bz=0.033%, Оценка величины первичной погрешности – отклонения величины фокусного расстояния от номинального значения. Относительная погрешность фокусного расстояния серийно изготовленного объектива составляет /24/.
f % = 5…8% (3.12)
Поскольку задний предметный отрезок приемного объектива является одним из звеньев измерительной цепи и входит в выражения для чувствительности измерения как линейных так и угловых координат, указанная величина погрешности фокусного расстояния приведет к такой же величине относительной погрешности и измеряемой координаты. В этом случае погрешность измерения заведомо превысит требуемую по техническому заданию – не более 0,5%.
По этой причине осуществляется компенсация указанной первичной погрешности. Используются метод калибровки посредством эксперимента.
После изготовления системы производится измерение отрезка от объектива ИОЭП до чувствительной площадки матрицы. Для этого с помощью ИОЭП производится серия измерений координат изображения x’ точечного источника излучения, истинное положение x которого задается с помощью точной механической подвижки. После чего уточненное значение предметного отрезка (при значительной дистанции до точечного источника – фактически, фокусное расстояние) определяются как:
f =
(3.13)
В результате калибровки погрешность определения заднего предметного отрезка составляет не более
f% = 0,1%. (3.14)
При используемом фокусном расстоянии f = 9 мм, для системы второго типа f = 0.009 мм., а для систем третьего типа при f = 21 мм погрешность составить f = 0.021 мм.
Расчет частичных погрешностей измерения /24/
Оценку величины составляющих погрешности измерения выполняем при следующих условиях:
- расчет проводится последовательным определением так называемых «частичных погрешностей», то есть величин, получаемых при действии только одной из трех выше рассмотренных первичных погрешностей на элементы ОЭС.
- расчет выполняется при наличии поворота или линейного смещения только относительно одной координатной оси, то есть, при равенстве нулю всех координат объекта кроме одной.