Введение
1 Оптические и оптико-электронные методы и средства контроля пространственного положения удаленных объектов 13
1.1 Классификация ОЭС контроля пространственного положения 13
1.2 Оптико-электронные системы позиционирования, применяемые в строительстве 1.2.1 Цифровой нивелир 15
1.2.2 Ротационный лазерный нивелир 16
1.2.3 Трехмерные системы автоматизированного управления (САУ) 18
1.2.4 Оптико-электронные системы с оптической равносигнальной зоной для контроля смещений с аналоговой обработкой информации 20
1.2.5 Устройства для контроля деформаций, использующие цифровое поле анализа при обработке информации 23
1.2.6 Оптико-электронные системы с оптической равносигнальной зоной для контроля смещений с цифровой обработкой информации 24
1.3 Оптико-электронные системы позиционирования, применяемые в машиностроении 26
1.3.1 Системы контроля соосности 26
1.3.2 Системы позиционирования по опорным меткам 28
1.4 Системы управления и наведения, используемые в военных целях 29
1.4.1 Полуавтоматические лазерно-лучевые системы телеориентации 30
1.4.2 Автоматические лазерно-лучевые системы телеориентации
1.5 Особенности условий, сильно влияющих на эксплуатацию ОЭСКП 32
1.6 Выводы по главе 35
2 Теоретические основы формирования и обработки сигналов в оэскп с ПОРСЗ
2.1 О пространствах в системах удаленного контроля пространственного положения 38
2.2 Обобщенная схема проекционной ОЭСКП с ПОРСЗ с позиций систем автоматического управления 41
2.3 Базовый принцип формирования ОРСЗ 44
2.4 Описание распределения основного информативного параметра в ОРСЗ ... 48
2.4.1 Влияние яркости ИИ и аберраций оптической системы КФБН и яркости ИИ на распределение облученности в ОРСЗ 55
2.5 Компьютерное моделирование распределения облученности в переходном участке ОРСЗ 2.5.1 Алгоритм расчета распределения энергетической облученности в ОРСЗ при наличии сферической аберрации объектива и неравномерности яркости источника 61
2.5.2 Результаты исследований распределения облученности на компьютерной модели 62
2.6 Регистрация и обработка информации в приемном канале 64
2.6.1 Общие принципы выделения информации о положении ОРСЗ 65
2.6.2 Отображение ОРСЗ в виде цифрового изображения на МФП 67
2.6.3 Исследуемые алгоритмы обработки информации в ОРСЗ в случае одновременного контроля смещений и угловых разворотов 2.7 Энергетическая чувствительность в ОЭСКП с ПОРСЗ 72
2.8 Обеспечение неизменной выходной статической характеристики ОЭСКП с ОРСЗ 73
2.9 Выводы по главе 76
3 Особенности проектирования ОЭС с ПОРСЗ 78
3.1 Оптические схемы ОЭС с ОРСЗ 78
3.1.1 Типовые схемы оптических схем КФБН и ПрК 78
3.1.2 Интерполяция аберрационных характеристик объективов КФБН для компьютерной модели 79
3.1.3 Связь параметров оптической системы КФБН и ПрК с параметрами источников, приемников и диапазонов контролируемых смещений и разворотов 80
3.2 Выбор источников излучения 83
3.3 Выбор ПОИ 88
3.4 Обработка параметров полихроматической ОРСЗ
3.4.1 Базовый алгоритм обработки смещений в ПОРСЗ 91
3.4.2 Базовый алгоритм обработки разворотов в ПОРСЗ 93
3.4.3 Выделение информации о положении ОРСЗ с МФП 94
3.5 Особенности выбора параметров АЦП 97
3.5.1 Обобщенные требования к выбору параметров АЦП 97
3.5.2 Выбор разрядности АЦП, применяемого в ОЭС с ОРСЗ с МФП 1 3.6 Габаритно-энергетический расчет ОЭСКП с МФП при цифровой обработке информации 103
3.7 Описание конструкции КФБН 110
3.8 Выводы по главе 111
4 Исследование погрешностей ОЭСКП с ПОРСЗ 113
4.1 Определение источников погрешностей системы 113
4.2 Погрешность, вызванная температурной деформацией корпуса КФБН 114
4.3 Исследования неисключенной составляющей погрешности от воздействия вертикального градиента температуры воздушного тракта
4.3.1 Исследования зависимости составляющих неисключенной погрешности компенсации воздействия вертикального градиента температуры воздушного тракта от дистанции 118
4.3.2 Суммарная величина неисключенной погрешности от воздействия вертикального градиента температуры воздушного тракта 124
4.3.3 Погрешность, вызванная турбулентностью атмосферы 127
4.4 Выводы по главе 131
5 Экспериментальные исследования характеристик ОЭСКП с ПОРСЗ 133
5.1 Экспериментальные исследования потенциальной точности ОЭСКП при регистрации положения ОРСЗ на МФП 133
5.2 Регистрация поперечных смещений ПрК при суммарно-разностном алгоритме обработки сигналов с МФП 135
5.3 Регистрация угловых смещений (разворотов) ПрК 137
5.4 Экспериментальные исследования возможности обеспечения неизменной статической характеристики 138
5.5 Экспериментальная проверка реализации дисперсионного метода в ОЭСКП с ОРСЗ 140
5.6 Выводы по главе 143
Заключение 144
Список использованных источников
