Введение
ГЛАВА 1. Основные пути расширения диапазона измерения и повышения точности оптико-электронных автоколлиматоров 16
1.1. Обобщенная структурная схема оптико-электронного автоколлиматора
1.2. Обзор способов увеличения точности измерения 19
1.2.1. Структура результирующей погрешности измерения 19
1.2.2 Способ уменьшения погрешности измерения посредством увеличения коэффициента преобразования чувствительного элемента 21
1.2.3. Уменьшение первичных инструментальных погрешностей ОЭАК при использовании помехоустойчивых видов модуляции 22
1.2.4. Специфические систематические погрешности измерения ОЭАК 24
1.2.5. Выводы по результатам анализа погрешностей ОЭАК 30
1.3. Основные методы увеличения диапазона измерения ОЭАК 31
1.3.1. Факторы, определяющие диапазон измерения и рабочую дистанцию 31
1.3.2. Схемы ОЭАК с активной компенсацией отклонения пучка 33
1.3.3. Схемы ОЭАК с рабочим поли-пучком 34
1.4. Схемы ОЭАК со специальными контрольными элементами для трехкоординатных измерений 37
1.51 Направления и задачи диссертационного исследования 38
Глава 2. Анализ свойств контрольных элементов широкодиапазонных автоколлиматоров на основе зеркально-призменных систем с плоскими гранями 41
2.1. Общий алгоритм автоколлимационных измерений; формулировка задачи исследований 41
2.2. Выбор способа задания матрицы преобразования координат. Углы Эй лера-Крылова как параметры угловой ориентации 42
2.3. Выбор вида компонентов алгоритма автоколлимационного метода из мерения 43
2.3.1. Обобщённый вид матрицы преобразования координат 43
2.3.2. Структура выражения для орта отражённого пучка 46
2.3.3. Вид выражения для матрицы действия контрольного элемента 47
2.4. Анализ основных видов контрольных элементов для автоколлимаци онных измерений 48
2.4.1. Выбор классов анализируемых зеркально-призменных систем 48
2.4.2. Параметры эквивалентных зеркально-призменных систем для измерения коллимационных углов 49
2.4.3. Методика компенсации погрешности вследствие взаимного влияния угловых координат 51
2.4.4. Обзор результатов анализа эквивалентных зеркальных систем 52
2.5. Разработка методики расчёта параметров матрицы действия КЭ в виде системы зеркал 52
2.5.1. Общий вид матрицы действия зеркального триэдра 53
2.5.2. Методика расчёта матрицы действия зеркального триэдра 55
2.6. Методика расчёта матрицы действия КЭ в виде призмы 58
2.7. Синтез КЭ с заданными метрологическими свойствами 61
2.7.1. Выражение для орта отражённого пучка 61
2.7.2. Разработка методики синтеза КЭ для измерения коллимационных углов. 63
2.7.3. Синтез КЭ с заданной величиной коэффициента преобразования по коллимационным углам 01,( 65
2.7.4. Синтез КЭ для широкодиапазонного ОЭАК на основе стеклянного тетраэдра со специальным выполнением преломляющей грани 68
2.7.5. Оценка погрешности величины коэффициентов передачи из-за приближения расчетных матриц действия 74
2.8 Выводы по главе 76
Глава 3. Синтез контрольного элемента для широко диапазонных оэак основе зеркально-призменной системы с неплоскими гранями 77
3.1 .Обоснование выбора объекта исследования 77
3.2. Общий вид матрицы действия КЭ с неплоской гранью 78
3.3. Анализ свойств основного неизменного направления 81
3.4. Расчет орта отраженного пучка 82
3.5 Синтез КЭ на основе зеркального триэдра с отражающей гранью в виде фрагмента конической поверхности 83
3.5.1. Конфигурация зеркального триэдра 83
3.5.2. Вид формируемого изображения в плоскости анализа ИОЭП 83
3.5.3. Анализ действия КЭ при поворотах 86
3.6. Алгоритмы однокоординатных измерений при использовании КЭ с конической гранью. Выводы по главе 89
Глава 4. Анализ соотношений между габаритами оп тических элементов широкодиапазонного автокол лиматора 91
4.1. Определение задач исследования 91:
4.2. Основные понятия и определения 91
4.2.1 Обобщённая оптическая схема АОЭК 91
4.2.2. Используемые допущения и приближения 92
4.2.3. Структура пучка коллиматора 93
4.2.4. Общий метод уменьшения погрешности. Конкретизация задачи исследования 97
4.3. Габаритные соотношения при использовании КЭ на основе зеркально-призменных систем 98
4.3. ]. Особенности зеркально-призменых КЭ 98
4.3.2. Автоколлимационная схема канала измерения коллимационных углов 101
4.3.3. Особенности авторефлексионной схемы канала измерения 104
4.4. Габаритные соотношения при поворотах и смещении КЭ 106
4.5. Выводы по материалам главы 107
Глава 5. Экспериментальное исследование автоколлиматоров с расширенным диапазоном измерения 108
5.1 Разработка алгоритмов измерения параметров изображения марки 108
5.2. Выбор общей методики экспериментальных исследований 112
5.3. Выбор метрологических параметров , описывающих качество объектов исследования и методики их оценки 113
5.4. Методика обработки результатов эксперимента 114
5.5. Последовательность исследования ОЭАК; разработка методики аттестации 115
5.6. Состав макета ОЭАК 119
5.7. Результаты экспериментального исследования макета ОЭАК 121
Заключение 124
Список использованных источников
