Лазерные системы контроля деформаций корпусных частей космических аппаратов наблюдения для тепловакуумных испытаний

• Автор: Гришанов, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.07.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 212 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ПЕРЕХОД ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ КОНТАКТНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ К ОПТИЧЕСКИМ ДИСТАНЦИОННЫМ И БЕСКОНТАКТНЫМ В ТЕХНОЛОГИИ ИСПЫТАНИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ
1.1. Контроль геометрических параметров летательных аппаратов при испытаниях
1.2. Перспективные области применения оптико-электронных приборов в качестве средств контроля геометрических параметров летательных аппаратов и их элементов
1.3. Лазерные измерительные системы с матричными фотоприемниками как инструмент автоматизированных испытаний геометрической стабильности корпусной части летательных аппаратов
1.4. Выводы по главе
Глава 2. ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ-ОПТИКОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ
2.1. Разработка лазерных источников света с малыми пространственными флуктуациями оси диаграммы направленности
2.2. Оптимизация оптических схем измерения деформаций методами обработки изображений
2.3. Алгоритмы обработки изображений с высоким пространственным разрешением
2.4. Тестирование высокоточных лазерных приборов и устройств
контроля геометрических параметров
2.5. Оценка влияния среды распространения лазерного пучка на погрешности оптических дистанционных измерений
2.6. Выводы по главе
Глава 3. ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ
КОРПУСНЫХ ЧАСТЕЙ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАБЛЮДЕНИЯ ДЛЯ ТЕПЛОВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЙ
3.1. Устройство формирования реперных осей и плоскостей в пространстве
3.2. Лазерная система контроля деформаций корпусных частей космических аппаратов для тепловакуумных испытаний
3.3. Стенд для настройки, тестирования и поверки лазерных измерительных систем
3.4. Выводы по главе
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ
4.1. Исследование отклонений оси диаграммы направленности устройства формирования реперных осей и плоскостей
в пространстве
4.2. Экпериментальное подтверждение устойчивости метода.
измерения диаметров
4.3. Аттестация лазерной измерительной системы для тепловакуумных деформационных испытаний космических аппаратов
4.4. Отработка методики применения лазерной системы измерения деформаций для тепловакуумных испытаний на элементе
корпуса космического аппарата
4.5. Перспективы создания бортовых лазерных систем измерения деформаций
4.6. Выводы.по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Расчет надежности и описание источника электропитания устройства формирования реперных осей и
плоскостей в пространстве
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Принципиальные схемы электронных блоков
лазерной измерительной системы

регистрация - бесконтактным электромагнитоакустическим преобразователем. Однако регистрация ультразвуковых полей, электромагнитных волн рентгеновского и гамма-диапазонов также может осуществляться оптическими методами /40/.
Эффективность лазерных технологий в нетрадиционных областях доказывается применением лазерных дальномеров для контроля геометрических параметров высоковольтных линий передач. Доступность лазерных дальномеров с погрешностью измерения расстояний ± 10 см позволило получить значение высот габаритов и подвесок проводов для последующего вычисления стрел провеса проводов в пролете. Энергетика лазерного излучения переносных дальномеров достаточна для работы с проводами диаметром всего 9 мм при их коэффициенте отражения 0,2, а длина волны может быть выбрана в диапазоне безопасном для зрения /41/.
Как характерную особенность современных тенденций использования лазерных измерительных систем можно отметить их работу непосредственно по эксплуатационным поверхностям контролируемых изделий без применения специальных марок и навесных оптических элементов. Это следует и из предыдущего примера, где установка каких-либо дополнительных элементов на действующих линиях электропередачи сопряжена с большими трудностями, и объясняет появление статей, посвященных исследованию влияния индикатрисы рассеянного излучения на погрешность измерения геометрических параметров изделий триангуляционными методами в модели рассеяния лазерного пучка на шероховатой поверхности /42/. Расчеты изображения пятна на фоторегистрирующем элементе проводились с использованием известного соотношения Фраунгофера с учетом влияния угла падения света на исследуемую поверхность и углов взаимного расположения передающей и приемной систем. Исследовались искажения изображений, обусловленные изменением диаметра входного зрачка и дефокусировки оптической системы.
Свойство бесконтактного восприятия информации и, практически, исключение воздействия на исследуемый объект в ЛИС приобретает особую