Исследование и разработка оптико-электронных автоколлимационных систем измерения деформаций элементов конструкции полноповоротного радиотелескопа

• Автор: Ворона, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 109 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление

Перечень сокращений

Введение
Глава 1. Сравнительный анализ основных видов и типов оптико-электронных автоколлимационных угломеров

1.1. Обзор схем построения измерительных систем

1.2. Обобщенная структурная схема оптико-электронного автоколлиматора

1.3. Алгоритм автоколлимационных измерений

1.4. Авторефлексионные измерения

1.5. Эффективность автоколлимационных ОЭС

1.6. Автоматизация измерений

1.7. Обзор промышленных автоколлиматоров и анализ их соответствия метрологическим требованиям РТ
1.8. Анализ погрешности измерения ОЭАСИД
1.9. Погрешность измерения вследствие виньетирования
1.10. Основные методы уменьшения погрешности измерения вследствие виньетирования
1.10.1 Схемы ОЭАСИД с активной компенсацией отклонения пучка
1.10.2 Схемы ОЭАСИД с рабочим поли-пучком
1.10.3 Схемы ОЭАСИД со специальными контрольными элементами
1.11. Направления и задачи диссертационного исследования
Глава 2. Исследование погрешности измерения ОЭАСИД
2.1. Обоснование выбора объекта исследования
2.2. Анализ основных составляющих погрешности измерения ОЭАСИД
2.3. Анализ погрешности измерения вследствие виньетирования
2.4. Сравнительный анализ основных видов автоколлимационных систем
2.5. Влияние регулярного виньетирования на погрешность измерения
2.6. Влияние радикального виньетирования на погрешность измерения
2.7. Математическое моделирование ОЭАСИД с учётом виньетирования 53 Глава 3. Компьютерное моделирование ОЭАСИД
3.1. Общий вид функции распределения облучённости в изображении, определяемый виньетированием пучка
3.2. Вид функции распределения облучённости в относительных координатах
3.3. Определение двумерной функции относительной облучённости изображения
3.4. Рассмотрение распределения освещённости в плоскости анализа

3.5. Моделирование измерительной схемы ОЭАСИД
3.6. Исследование погрешности вследствие виньетирования
3.7. Исследование зависимости статической характеристики ОЭАСИД от параметров и характеристик системы
3.8. Заключение о результатах математического моделирования ОЭАСИД
Глава 4. Экспериментальная проверка полученных соотношений
4.1. Описание задач эксперимента
4.2. Методика проведения эксперимента
4.3. Выбор метрологических параметров, описывающих качество объектов исследования й методики их оценки
4.4. Описание специального программного обеспечения для проведения эксперимента
4.5. Описание используемой экспериментальной установки
4.6. Анализ результатов эксперимента
4.7. Результат экспериментальной проверки теории
4.8. Алгоритм автоматической компенсации погрешности вследствие виньетирования
Заключение
Список литературы
Приложение А
Приложение В

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
АК — автоколлиматор;
ГСП — гиростабилизированная платформа;
ИОЭП — измерительный оптико-электронный преобразователь; КР — контррефлектор;
КЭ — контрольный элемент;
03 — основное зеркало;
ОК — опорное кольцо;
ОПФ — оптическая передаточная функция;
ОЭАСИД — оптико-электронная система измерения деформаций; ОЭС — оптико-электронная система;
ПЗС — прибор с зарядовой связью;
ПЧРС — позиционно-чувствительная регистрирующая система;
РТ — радиотелескоп;
СКО — среднеквадратическое отклонение;
СПО — специальное программное обеспечение;
ФК — формирующий канал;
ФПЗС — фоточувствительный прибор с зарядовой связью;
ФРТ — функция рассеяния точки;
ЭТП — электронный тракт преобразования;

Эффективность использования активной компенсации зависит от положения компенсатора в измерительной цепи ОЭАСИД.
Наиболее эффективны схемы компенсации, при которых полностью восстанавливается первоначальный (до поворота КЭ) ход лучей через все оптические компоненты ОЭАСИД.
Для этого необходимо, чтобы компенсирующее воздействие оказывалось непосредственно на контрольный элемент (КЭ) 5 — производится бы его поворот (например, с помощью электродвигателя отработки) в направлении, обратном повороту контролируемого объекта (рис 1.6, элемент поз. 11).
АВТОКОЛЛИМАТОР КЭ
При других возможных положениях компенсатора - например, при компенсации отклонением излучаемого пучка (поз. 11' на рис. 1.6) восстанавливается только часть исходного хода лучей, что не позволяет уменьшить виньетирование.
Из проведенного обзора следует, что эффективный с точки зрения расширения диапазона измерения способ компенсации - разворот КЭ - не может использоваться для решения рассмотренных выше задач, поскольку при его реализации присутствует проводная связь с контролируемым и, сле-